深圳先进院研宣布一种具有低成本、可印刷、高电导率等功能特性的柔性可拉伸导电资料-电子发烧友网

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近来,中国科学院深圳先进技能研讨院先进资料研讨中心汪正平院士与孙蓉研讨员领导的先进电子封装资料科研团队成功研宣布一种具有低成本、可印刷、高电导率等功能特性的柔性可拉伸导电资料,并成功使用于柔性应变传感器完成对人体运动行为的实时监测。研讨成果A Low-Cost, Printable, and Stretchable Strain Sensor Based on Highly Conductive Elastic Composites with Tunable Sensitivity for Human Motion Monitoring(根据高导电弹性复合资料的低成本、可印刷、可拉伸及活络度可调的应变传感器及其在人体运动行为监测中的使用)在线宣布在纳米范畴的中心期刊Nano Research(DOI: 10.1007/s12274-017-1811-0,IF=7.354)上。

具有高可拉伸性、宽应变规模、高活络及杰出可靠性的柔性应变传感器在电子皮肤、人体运动行为监测体系等范畴具有宽广使用远景。一般来说,高可拉伸性与高活络度是彼此对立的,由于高可拉伸性需求合理的规划使传感器在大应变时坚持资料结构与描摹的完好,而高活络度往往要求在小应变时发生很多俄然的结构改变。怎么取得高活络度与高可拉伸性,乃至高导电性之间的平衡仍是一个应战。

团队成员胡友根博士、朱朋莉副研讨员等在前期的杂化导电粒子可操控备与柔性导电复合资料的可印刷性研讨等作业基础上(Journal of Materials Chemistry C,2016,4,5839-5848),选用核壳结构聚合物微球表面包覆金属银的杂化导电粒子与聚二甲基硅氧烷复合,经过丝网印刷技能完成了柔性电路与柔性传感器的大面积宏量简易制备,有用降低了导电复合资料中贵金属的实践填充量并坚持较高的电导率,一起导电填料的球形结构有利于改进导电浆料的流变行为,提高了印刷适应性。在银含量仅约为36.7 wt%时制备的传感器表现出高电导率(1.65 104S/m)、宽应变规模(>80%)、高活络度(6.0~78.6)、低电阻过冲(<15%)及优异的长时间湿热稳定性(1750 h)。此外,经过对杂化导电粒子填充量的操控可进一步对传感器的导电功能、机械功能及应变传感功能等进行调控。根据上述杰出的归纳功能,该导电弹性复合资料成功使用在可拉伸电极、柔性精密印刷线路及人体运动行为监测传感器等方面,充沛展现了其在柔性可穿戴电子范畴的杰出使用价值。该研讨成果为低成本柔性可印刷导电资料及柔性应变传感器的开发供给了一种有用的技能和参阅。

该项目得到国家要点研制专项、国家自然科学基金、广东省高密度电子封装要害资料要点实验室、中科院深圳先进院优秀青年立异基金等项目支撑。

导电复合资料的机械柔性与可印刷性演示及其在柔性印刷电路与对人体运动行为监测范畴的使用

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