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透氣性超越尼龍布，高性能可拉伸液態(tài)金屬導(dǎo)體

發(fā)布時(shí)間：2024-01-02 15:33:38 0


     高拉伸性和電穩(wěn)定性主要?dú)w因于液態(tài)金屬，形成了橫向網(wǎng)狀和褶皺結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是在預(yù)拉伸活化步驟中自形成的。
     液態(tài)金屬纖維氈的超彈性機(jī)理
     【機(jī)械、電氣性能優(yōu)異】
     得益于這種網(wǎng)狀和褶皺結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。在拉伸至1000％和1800％的100個(gè)循環(huán)之后，電阻分別僅增加了18％和36％。
當(dāng)拉伸應(yīng)變限制為100％時(shí)，可以承受超過25000次循環(huán)，而電阻變化不到30％，完全可以勝任各種可穿戴應(yīng)用的耐久性要求（人體運(yùn)動(dòng)引起的應(yīng)變通常小于55%）。
     穩(wěn)定且自適應(yīng)的液態(tài)金屬纖維氈
     進(jìn)一步的，作者使用L-929細(xì)胞作為模型細(xì)胞，探究了生物相容性。定量分析顯示，測(cè)試組的細(xì)胞活力在24小時(shí)之后仍保持在95%左右，沒有明顯證據(jù)表明-具有毒性。
在兔子和人類皮膚上的進(jìn)一步測(cè)試表明，透氣性良好，即使佩戴一周也不會(huì)對(duì)皮膚造成任何負(fù)面影響（紅腫等）。
     液態(tài)金屬纖維氈的生物相容性
     【多功能可拉伸電子】
     增材制造原理和自適應(yīng)超彈性為通過印刷制造可拉伸電子產(chǎn)品提供了極好的平臺(tái)。基于該工藝的LED陣列能夠承受500%的應(yīng)變和720°的扭曲，并能夠在水下工作。即使對(duì)其進(jìn)行120分鐘的清洗，也不會(huì)影響LED陣列的性能。通過重復(fù)的靜電紡絲和印刷工藝，還可以制造垂直堆疊的多層電路，提供具有出色的佩戴舒適性和多功能性的新型的整體可拉伸電子產(chǎn)品。作者制備了三層印刷電路的可拉伸電子氈，分別用作生理信號(hào)傳感（頂層）、汗液傳感（中間層）和加熱（底層），實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體生理狀態(tài)和電熱療法的多通道監(jiān)測(cè)。包括拉伸、壓縮狀態(tài)下對(duì)生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)，汗液中溶質(zhì)濃度的監(jiān)測(cè)以及表面溫度的調(diào)節(jié)等（30-90℃）。
     多功能可拉伸電子

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