作者:RIKEN 贴在手指上的胶卷照片
它可以作为一个可佩戴的传感器来监测心率和其他运动
经许可,从参考文献中复制
1 2019威利-VCH·弗拉格有限公司
Weinheim 金属纳米线和聚合物纳米纤维之间的强结合使得复合膜能够实现良好的导电性和高拉伸性 RIKEN工程师已经制造出一种透气材料,这种材料既具有高度可拉伸性,又具有良好的导电性,使其有望用于人体皮肤电子设备和机器人布线
为了适合用作可穿戴电子设备,材料需要既可拉伸又导电
还应该透气耐用
找到满足所有四个标准的材料并不容易
一个有前途的策略是将弹性聚合物纳米纤维与导电金属纳米线网络结合,但要使这两种成分紧密结合是一项挑战
现在,RIKEN薄膜器件实验室的福田健二郎和蒋志军以及他们的同事已经成功地将聚氨酯纳米纤维和银纳米线结合起来,生产出一种可拉伸的导电材料
重要的是,这两个组件彼此紧密结合
“银纳米线和聚氨酯纳米纤维之间有很好的附着力,”福田说
“这就是为什么我们同时获得了非常好的延展性和导电性
“研究小组怀疑氢键是这种良好粘合的原因,氢键是将纸浆纤维粘合在一张纸上的键
这种薄膜可以用作皮肤上的电线
当一个人弯曲手肘或膝盖时,它的柔韧性允许它伸展,它可以伸展到初始长度的三倍
同样,它也可以用于机器人的布线
另一个潜在用途是作为传感器
因为它的导电性在拉伸时会发生变化,所以它可以用来检测运动
研究小组通过用他们的胶片监控手腕弯曲的角度和检测一个人的脉搏来证明这一点
该薄膜除了具有良好的拉伸性和导电性外,还具有其他优点
当研究人员通过拉伸和释放薄膜1000次来测试他们的薄膜时,他们观察到它的电导率只是适度下降,表明它具有良好的耐用性
此外,它易于制造
福田说:“这种薄膜可以通过溶液法获得。”
“这对工业产品的大规模生产非常重要
" 福田指出,他的团队与这种材料相似,因为它结合了不同专业领域的研究人员
江把他对可拉伸纳米线的知识带到了这个项目中,而福田和其他团队成员支持聚合物纳米网结构的制造
该团队打算通过使用更长的银纳米线来提高材料的拉伸性
他们还计划用其他材料组合进行实验,并将这些可呼吸导体应用于实时健康监测系统和软机器人
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