科學家開發出可像橡皮筋般拉伸的新型透明電導體
2015-09-28 來源：中國聚合物網
美國休斯敦大學教授、著名華裔納米材料專家任志鋒領導的一個研究團隊，最近開發出一種可像橡皮筋一樣循環拉伸而不改變性能的透明電導體。這項成果在柔性電子學和人體可植入設備等領域有著廣泛應用。
據美國《國家科學院學報》近日發表的研究論文，任志鋒團隊利用自己創造的“納米晶界加工法”，制備出漁網狀、彎曲、寬度精確可控的金屬納米線網絡結構，然后將其黏附到由聚二甲基矽氧烷制成的柔性襯底，制成可拉伸、無疲勞特性的透明電導體。
任志鋒告訴記者，在試驗測試中，這個電導體實現了4倍拉伸，此時還具有與商業化的氧化銦錫透明導電膜相當的導電和透明性能。總體而言，該電導體能在拉伸2.5倍多達5萬個循環后，電阻、透光率和結構基本上保持不變。“這就是說，該電導體能像橡皮筋一樣被拉伸，且一直保持良好的導電性和透明性”。
任志鋒說，疲勞是金屬材料的死敵，通常金屬材料在很小的形變下（例如1％）拉伸數千個循環就會斷裂失效。他們的可拉伸透明電導體解決了疲勞問題，一個原因是該電導體的金納米網絡本身就具有很好的拉伸性能，另外他們發現調節金屬網絡和其襯底之間的黏附力，也能有效地提高拉伸性能和消除應變疲勞問題。
據美國《國家科學院學報》近日發表的研究論文，任志鋒團隊利用自己創造的“納米晶界加工法”，制備出漁網狀、彎曲、寬度精確可控的金屬納米線網絡結構，然后將其黏附到由聚二甲基矽氧烷制成的柔性襯底，制成可拉伸、無疲勞特性的透明電導體。
任志鋒告訴記者，在試驗測試中，這個電導體實現了4倍拉伸，此時還具有與商業化的氧化銦錫透明導電膜相當的導電和透明性能。總體而言，該電導體能在拉伸2.5倍多達5萬個循環后，電阻、透光率和結構基本上保持不變。“這就是說，該電導體能像橡皮筋一樣被拉伸，且一直保持良好的導電性和透明性”。
任志鋒說，疲勞是金屬材料的死敵，通常金屬材料在很小的形變下（例如1％）拉伸數千個循環就會斷裂失效。他們的可拉伸透明電導體解決了疲勞問題，一個原因是該電導體的金納米網絡本身就具有很好的拉伸性能，另外他們發現調節金屬網絡和其襯底之間的黏附力，也能有效地提高拉伸性能和消除應變疲勞問題。
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（責任編輯：xu）
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