不可思议—电子设备界的“变形金刚”


材料牛注:EPFL(瑞士洛桑联邦理工学院)的研究人员已经开发出了新型电路,这种电路可以任意弯曲或者拉伸至原始长度的四倍,有望用于人造皮肤,智能服装和体表传感器等。

通常,电路是被牢固的固定在薄板上的。 但是最近EPFL研发的新型电路则完全不同:它们可以像橡胶一样灵活,并且可以在任意方向上拉伸至其初始长度的四倍。 更加不可思议的是,它们可以进行上百万次拉伸且不出现开裂,也不影响其导电性!最近,发表在Advanced Materials上的一篇文章就对这项发明进行了详细的描述。

兼有牢固性和灵活性,这种新型的半金属半液膜的材料拥有广泛的应用前景。 其强悍的扭曲和延展性,可以制造各种复杂的电路,从而能完美应用在修复术或者机器人的人工皮肤上。 它还可以被集成到织物中,用于智能服装。并且由于它可以随着人类机体而变形或移动,所以还可以用于体表传感器来监测人体特定的生物功能。

目前,对于易伸缩的电子电路的研究已经大范围地展开了。 但是由于传统的用于制造电路的组件都是刚性的,所以我们的研究还将面临很大的挑战。 将液态金属整合在以弹性聚合物为支撑的薄膜上,是目前为止很有应用前景的一种方法。

如何做到又薄又牢固呢?

由于液态金属表面张力很强,目前为止在实验室内只能得到相对较厚的结构。该实验室的负责人Stéphanie Lacour说: “采用我们开发的沉积和结构化的方法,可以得到精细度高达百分之几纳米厚且非常牢固的电路。”

除了他们独特的沉积和结构化的制造技术,获得这种又薄又牢固的电路的关键还在于原材料的选择--黄金和镓的合金。该研究的作者之一 、LSBI的博士生Arthur Hirsch 说:“镓熔点低(约30℃),有良好的电气性能,所以它可以在室温甚至更低温度下保持为液体。而黄金层则为镓提供支撑,保持其均匀性,防止在接触到聚合物时分离成滴,这样就能保证其导电性不被破坏。”

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感谢材料人网编辑部顾玥提供素材

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