托木斯克理工大学 TPU研究人员劳尔·戴维·罗德里格斯·孔特雷拉斯和叶夫根亚·谢列梅
信用:托木斯克理工大学 TPU的研究人员和他们在国外大学的同事共同开发了一种方法，这种方法可以通过激光驱动将金属整合到聚合物中，形成导电复合材料
研究结果发表在《激光驱动聚合物-纳米材料集成的超鲁棒柔性电子学》文章《激光驱动聚合物-纳米材料集成的超鲁棒柔性电子学》中
“目前正在开发的突破性技术，如物联网、柔性电子和脑机接口，将在未来几年对社会产生巨大影响
这些技术的发展需要关键的新材料，这些材料表现出优异的机械、化学和电学稳定性，大规模生产的成本相对较低，以及用于某些应用的生物相容性
在这种情况下，聚合物和全球广泛使用的聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)尤其令人感兴趣
然而，传统的聚合物改性方法增加了所需的功能，通常会改变整个聚合物体积的电导率，这极大地限制了它们在复杂三维拓扑结构中的应用，”TPU化学和应用生物医学科学研究学院教授劳尔·戴维·罗德里格斯·孔特雷拉斯说
科学家们提出了他们的方法
首先，将铝纳米粒子沉积在聚酯基底上，然后用激光脉冲照射样品
因此，导电复合材料局部形成在辐射区域中
研究人员选择了铝，因为它是一种廉价易得的金属
银经常被用作柔性电子器件的导体
因此，将获得的具有铝纳米粒子的样品与银导电胶和石墨烯基材料进行比较
“机械稳定性测试(磨损、冲击和剥离测试)证明，基于铝纳米粒子的复合材料优于其他材料
此外，材料结构本身也非常有趣
在激光加工过程中，样品表面会形成碳化铝
此外，聚合物诱导石墨烯状碳结构的形成
我们没有预料到这种效果
此外，通过调节激光功率，我们可以控制材料的导电性
“实际上，使用激光，可以在聚合物表面“画出”几乎任何导电结构，并使其局部导电，”TPU高能物理研究学院教授叶夫根亚·谢列梅解释道
根据科学家们的说法，金属与聚合物的激光结合首次用于柔性电子器件
有基于激光“金属爆炸”及其在聚合物中高速应用的方法，但是它们在技术实现方面更加复杂
TPU研究人员的方法包含两个基本的技术步骤:在聚合物表面应用纳米粒子和激光加工
此外，该方法适用于多种材料
“它能用来干什么？首先，它可以用于柔性电子设备
该领域的问题之一是产品的机械稳定性低
有许多方法可以改进它
然而，通常情况下，获得的材料不会通过我们的测试
文章作者解释说:“光催化、机器人用柔性传感器、发光二极管和生物医学产品也是潜在的应用领域。”
此外，研究小组正计划在银、铜、碳管等其他材料上测试这种新方法，并使用各种聚合物
来自TPU、中国电子科技大学、莱布尼茨聚合物研究所和阿姆斯特丹大学的科学家参加了研究工作
该项目得到了VIU TPU竞争力提升计划的支持
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