化学工程师为柔性电子产品开发了一种新的导电涂层

时间：2021-07-31 12:52:15 来源：

图。MXENE多层的结构和形态学特性。（a）PDAC / MXENE LBL组装过程的示意图。（b）浸没器的图像（b）浸没器的多层涂层的喷雾组装在玻璃上不同数量的层对。（d）多层涂层的横截面SEM图像。（e）玻璃上MXENE多层的紫外线可见（UV-VIS）光谱。（f）770nm处的吸光度值与数量的层对。 A.U.，任意单位。（g）玻璃上多层的生长概况。（h）根均线（rms）粗糙度与层数的数量。，科学推进2018年3月9日：卷。 4，不。 3，eaaq0118; DOI：10.1126 / sciadv.aq0118

德克萨斯州A＆M大学工程学院的一支研究人员开发了一种机械稳健的导电涂层，可以在重型拉伸和弯曲下保持性能。

可伸缩，可弯曲和可折叠的电子设备对于开发新兴技术，如适应性显示器，人造皮肤和生物识别和可穿戴设备的开发至关重要。这呈现了平衡电子性能和机械灵活性的独特挑战。难度在于找到一种能够承受各种变形的材料，例如拉伸，弯曲和扭曲，同时保持导电性。增加挑战是需要将这种电导率设计成各种不同的表面，例如布，纤维，玻璃或塑料。

来自Artie McFerrin化学工程系和材料科学和工程系的合作团队，威廉·卢特议员博士和威廉和伦·鲁茨·罗特·彼得·佩德·福尔德奖学金，通过开发新的表面解决了这个问题-Agnostic可伸缩，可弯曲和可折叠的导电涂层，为各种柔性电子产品开门。

选择二维金属碳化物（MXENES）作为研究的主要重点，因为之前的研究表明它们具有金属状电导率。以前对MXENE的研究主要集中在纸张形式的材料上。尽管这些薄片具有所需的电导率，但它们不可拉伸，并且它们尚未显示它们的整合到不同的表面中。

图2Surface-acnostic导电涂层。（a）各种基板上的40层对涂层的数字图像（载玻片上的涂层涂层，PDMS，PET和Kirigami PET：分别为7,7,4和4千欧，分别为每平方）。（b）裸尼龙纤维和20层对涂覆的尼龙纤维的数字图像和SEM图像。（c）在尼龙纤维上展示导电涂层的图像（r = 26.5megohm）。（d）胶片多层在玻璃上的薄层电阻。（e）具有电池，发光二极管（LED）和MXENE多层（LBL膜）的电路的示意图。数字图像在弯曲和折叠下展示宠物的导电涂层.Hyosung An等，科学推进2018年3月9日：卷。 4，不。 3，eaaq0118; DOI：10.1126 / sciadv.aq0118

Texas A＆M研究团队而不是使用MXENE纸，而是通过使用称为逐层（LBL）组件（参见图1-A）的水性组装方法的带负电荷的M烷片和带正电荷的聚电解质的带负电荷的M烷片和带正电荷的聚电解质的蒙香涂层（参见图1-A），而不是使用MXENE涂层。。该过程的结果深入了解最新的科学进步，证明了可以在保持高水平的电导率的同时经历大规模机械变形的MXENE多层涂层（参见视频）。该团队还成功地将MXENE多层涂层沉积在柔性聚合物板上，可伸缩的硅氧烷，尼龙纤维，玻璃和硅。

出版物：HyoSung An等人，“表面不可抗拒和可弯曲的导电MXENE多层，”科学推进2018年3月9日：卷。 4，不。 3，eaaq0118; DOI：10.1126 / sciadv.aq0118

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