印刷電路新突破登上《自然》子刊!電導率高達25000 S/cm,可拉伸5倍

2021-02-08 網易

2021-01-12 12:09:11　來源: 前瞻網

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　　近年來，可直接在可拉伸基板上列印的導電和可拉伸電極，引起了可穿戴電子設備和電子皮膚的廣泛關注。含有液態金屬的可列印油墨是這些應用的強有力的候選者，但是液態金屬顆粒周圍形成的絕緣氧化皮限制了它們的導電性。

　　近日，韓國浦項科技大學Unyong Jeong、延世大學Aloysius Soon等人的團隊合作研究發現，在脂肪族聚合物存在下，通過超聲分解引入氫摻雜，能夠使液態金屬顆粒周圍的氧化皮具有較高的導電性和可變形性。

　　

　　X射線光電子能譜和原子探針層析成像證實了氫的摻雜，並使用第一性原理計算對得到的電導率進行了合理化。

　　據悉，在他們的實驗中，印刷出的電路線導電性媲美金屬（25000 S cm –1），在高達500％單軸拉伸狀態下仍然具有出色的機電去耦性，耐刮擦性以及在大部分溫度和溼度下的長期穩定性。

　　另外，研究人員發現，列印線路的自鈍化（self-passivation）可以直接列印三維電路線路和用作可拉伸感應應變傳感器的雙層平面線圈。結果顯示列印出的鄰近線路之間沒有任何的電氣串擾。且能夠在100℃的高溫以及40℃、90%的相對溼度下穩定運行分別超過80與30天，驗證了自鈍化作用對液態金屬顆粒印刷電路穩定性的重大提升。

　　近期，該研究以「Hydrogen-doped viscoplastic liquid metal microparticles for stretchable printed metal lines」發表在最新一期的《自然·材料》（Nature Materials）上。

　　編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

　　參考來源：https://www.nature.com/articles/s41563-020-00863-7

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