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外媒: 激光脉冲“打造”出新材料 可用于柔性电子器件

柔性电子是将无机或者有机器件附着于柔性基底上,形成电路的技术。日前,来自托木斯克理工大学(TPU)的研究人员与国际合作者首次将激光驱动的纳米铝粒子(Al NPs)集成到PET中,并用这个方法在照射区域局部形成了导电复合材料。

成果显示,该复合材料表现出优异的韧性和高导电性。该导电结构在与不同溶剂(乙醇、水和水电解质)接触时,都表现出了惊人的机械抵抗力,包括:10000次弯曲循环、弹丸冲击、锤击、磨损,以及结构和化学稳定性。该研究成果发布在”advanced functional material”上。

激光驱动集成方法是一种将金属集成到聚合物中以形成导电复合材料的方法,基本原理是使用激光脉冲将铝纳米颗粒照射到聚酯(PET)基材上。这种基于激光的技术可以扩展到集成其他纳米材料,并在广泛的柔性电子器件应用中创造出具有优良性能的混合石墨烯基结构。

研究人员之所以在众多的金属材料中选中了铝,是因为铝便宜且常见。而聚酯(PET)是一种常见的柔性材料,虽然转化温度低,但是胜在价格低廉,光穿透性佳,是透明导电膜性价比很高的材料。

研究人员表示:该方法可用于柔性电子器件,该领域仍受产品机械稳定性低的困扰。文章作者说,光催化、机器人的柔性传感器、发光二极管和生物医学产品等都是其他潜在的应用领域。

TPU化学与应用生物医学科学研究学院教授Raul David 说:"这些技术要发展,新材料的应用至关重要。新材料要满足以下几点: 具有优异的机械、化学和电稳定性,成本相对较低,满足大规模生产的需求,还要具有特定的生物相容性。"

研究人员发现,在激光加工过程中,样品表面形成了碳化铝。该团队还计划在银、铜和碳管等其他材料上进行测试。

教授Evgeniya Sheremet补充道:"此外,聚合物会诱导形成类似石墨烯的碳结构。我们没有想到会有这种效果。通过调整激光功率,我们可以控制材料的导电性。在实践中,利用激光,几乎可以在聚合物表面'画'出任何导电结构,使其局部导电。"

来自TPU、中国电子科技大学、德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所和阿姆斯特丹大学的研究人员共同为这项工作做出了贡献。

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