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基于碳纳米管/银纳米线三明治结构的可拉伸互连用导电薄膜
摘要： 由两种导电纳米材料混合制成的多种导电薄膜已被用作可拉伸电极或互连材料，适用于可拉伸电子设备。其固有的导电性拉伸特性可在各种形变下承受一定程度的机械应变。然而，目前鲜有研究致力于增强混合体系中两种导电组分间的相互作用。本文报道了一种基于碳纳米管（CNTs）和银纳米线（AgNWs）的三层夹心结构新型导电薄膜，该薄膜封装于硅橡胶中，展现出高拉伸性且压阻效应微弱，适合作为可拉伸互连材料。我们采用连续真空过滤法逐层堆叠导电组分，研究了堆叠顺序及层间相互作用对机械形变下拉伸性能与电学稳定性影响。当三层导电薄膜由两个CNT外层和一个AgNW中间层构成并具有增强界面相互作用时，该结构展现出承受重复形变的卓越耐久性。
关键词： 混合材料、银纳米线、三明治结构、碳纳米管、可拉伸电子器件
更新于2025-11-14 15:15:56
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基底特性对可拉伸聚合物半导体行为的影响
摘要： 可拉伸导电聚合物薄膜不仅需要承受大幅拉伸应变，还应在应变释放后保持功能稳定。在变形过程中，通常采用的弹性体基底对聚合物薄膜的响应起着关键作用。本研究探讨了PDMS弹性体基底对实现可拉伸PDPP-4T薄膜性能的影响，重点研究了通过紫外/臭氧处理调控PDMS的界面粘附力与近表面模量对薄膜褶皱与塑性形变竞争机制的作用，同时分析了PDMS张力对循环应变下薄膜稳定性的影响。研究发现：提高PDMS近表面模量并维持其循环应变过程中的张紧状态，能促进塑性形变而非褶皱形成；紫外/臭氧处理增强了薄膜与PDMS的粘附性，显著减少了褶皱与分层现象。对于经20分钟紫外/臭氧处理的PDMS基底，PDPP-4T薄膜在40%应变范围内经历100次循环应变后，均方根粗糙度始终保持在3纳米以下。此外，掠入射X射线散射和紫外-可见光谱测试表明，尽管薄膜发生塑性形变，其微观结构有序性仍基本保持稳定。这些结果凸显了相邻弹性体特性对实现可拉伸聚合物半导体性能的重要影响。
关键词： 屈服应变、可拉伸电子器件、可变形性、聚合物半导体、粘附能
更新于2025-09-23 15:23:52
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变形可拉伸触控板
摘要： 传统触控板是常见人机界面的一个范例。这些刚性设备缺乏任何形式的适应性，无法贴合游戏和虚拟现实应用所需的多样化形态，因而使用场景有限。可变形触控板是形态可变电子器件的一种构想性概念方案。为展示这一理念，研究人员设计并制造了一种多功能触控板，该设备兼具柔性、二维延展和三维变形特性。该方案采用机械拉伸结构替代刚性载体和刚性互联线路。这种可变形触控板既能缠绕三维曲面，也能在传统平面形态与半球形形态之间实现可逆的拓扑转变。
关键词： 可变形触控板、可变形电子器件、可拉伸电子器件、触控板、三维变形电子器件
更新于2025-09-23 15:22:29
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壳聚糖生物聚合物表面功能化银纳米线制备高鲁棒性和可拉伸的透明导电薄膜
摘要： 我们基于沉积在功能化壳聚糖生物聚合物基底上的银纳米线（AgNWs），开发出具有高度柔韧性和可拉伸性的导电透明电极。通过引入11-氨基十一烷酸作为表面改性剂以增强化学键合，经化学功能化的AgNW薄膜实现了12.2欧姆/平方的低方阻和88.9%的高透光率。此外，利用AgNW/壳聚糖薄膜制备了可拉伸的交流驱动电致发光器件和可拉伸透明加热器，这些器件在切割、拉伸、弯曲和扭转后均无性能衰减。该方法使得制备于生物相容性基底上的可拉伸电子器件能轻松应用于曲面或人体皮肤。
关键词： 可穿戴电子设备、壳聚糖、银纳米线、透明电极、可拉伸电子器件
更新于2025-09-23 15:22:29
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蘑菇状纳米线助力弹性电子学
摘要： 研究人员认为，在柔软、可弯曲的基底上生长出的类似蘑菇状金纳米线密集森林，有望催生新一代可穿戴或可植入的柔性电子器件[Wang等人，《ACS Nano》（2018），DOI: 10.1021/acsnano.8b05019 https://doi.org/10.1021/acsnano.8b05019]。这种能反复弯曲且不影响性能的"电子皮肤"器件，特别适用于皮肤贴附式监测或诊断应用。
关键词： 电弹性体、金纳米线、可拉伸电子器件、可穿戴设备
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 加拿大安大略省渥太华(2018年8月7日-2018年8月9日)] 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 纺织基碳基可拉伸RFID标签的制备与性能评估
摘要： 我们制造了用于无源超高频（UHF）RFID标签的碳基可拉伸天线。这些标签天线是通过在可拉伸弹性带上刷涂制成的。除了对制造的RFID标签在循环拉伸前后进行无线性能评估外，还研究了这种新型碳基天线材料的特性。将所制备的RFID标签的无线性能与类似的银基可拉伸RFID标签进行了比较。根据获得的结果，所制备的碳基标签天线的性能虽未达到银基标签天线的高水平，但其约2至2.4米的读取范围适用于多种纺织品集成RFID应用。拉伸会导致标签读取范围永久性降低，但即使经过100次拉伸循环后它们仍能正常工作?？悸堑降鼻暗缱恿煊蛳蚋繁！⒏叱杀拘б娌牧戏⒄沟那魇?，这些初步结果非常有前景。
关键词： 被动式超高频射频识别、纺织基材、可穿戴电子设备、碳基材料、天线、可拉伸电子器件
更新于2025-09-22 23:16:31
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波纹结构实现的高效（19%）不对称超可拉伸（95%）单晶硅太阳能电池
摘要： 可拉伸太阳能电池因其在可穿戴设备和生物医疗设备等诸多应用中的关键作用而日益受到关注。超强拉伸性、高能效、生物相容性及机械耐久性是这类能量采集设备的核心特性。本研究展示了一种基于激光刻蚀波纹技术的晶圆级单晶硅太阳能电池开发方案，其创下了95%的全球最高拉伸率和19%的转换效率世界纪录。该技术将基于叉指背接触（IBC）的刚性太阳能电池转化为机械可靠且具有超强拉伸性的电池，在电流密度、开路电压和填充因子等电性能指标上几乎无衰减。波纹制备法通过形成交替沟槽产生不同形状的硅岛结构，通过使活性硅岛与拉伸应力正交排列，并采用生物相容性弹性体（Ecoflex）作为可拉伸基底来实现拉伸性。这种力学结构确保脆性硅区域在非对称拉伸时不会承受显著机械应力。研究对比了线性、菱形和三角形等不同图案，每种图案会产生差异化的拉伸性能和活性硅面积损耗。最后通过有限元模拟分析了不同图案化太阳能电池产生的形变。
关键词： 可拉伸电子器件、单晶硅、光伏技术、叉指背接触、波纹结构
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第20届固态传感器、执行器与微系统国际会议暨第33届欧洲传感器会议（TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII） - 德国柏林（2019年6月23日-27日）] 2019年第20届固态传感器、执行器与微系统国际会议暨第33届欧洲传感器会议（TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII） - 用于灌注心脏光遗传学实验的集成LED芯片和电极的高度可拉伸剪纸结构
摘要： 本文提出了一种基于10微米薄聚酰亚胺薄膜的高度可拉伸剪纸结构，该结构包含发光二极管芯片和微电极，用于灌注心脏的光生理实验。该实验装置旨在为治疗心脏病（如室性心律失?！馐氢赖闹饕颍┑幕⌒脑嘌а芯糠?。与目前使用植入式除颤系统进行的电刺激相比，光遗传疗法有望减少严重副作用，包括高电击对心脏组织造成的损伤和剧烈创伤性疼痛。此外，这种基于剪纸结构的光学刺激装置因其高度可拉伸性，还能与柔软的生物组织实现紧密集成。这有望提高从组织表面记录电信号的能力。
关键词： 可拉伸电子器件、剪纸结构、除颤、光刺激、光遗传学
更新于2025-09-11 14:15:04
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可拉伸共轭聚合物：新研究团队选题的案例研究
摘要： π共轭（半导体）聚合物领域的发展很大程度上得益于其在能源和医疗健康领域中柔性（以及日益增长的拉伸性）器件应用前景。过去六年间，我们研究团队主要致力于共轭聚合物力学性能的研究。具有优异机械性能的材料不仅能延长太阳能电池和有机发光二极管（OLED）面板等器件的使用寿命，还能支持卷对卷印刷等高通量加工技术。此外，包括电子皮肤、可植入压力传感器和触觉执行器在内的可穿戴及植入式设备，其模量和延展性与生物组织相近时性能更佳。然而在我们实验室成立之初，学界对共轭聚合物光电性能的认知远深于对其力学特性的理解。因此我们将"探究共轭聚合物力学性能的分子与微观结构决定因素"作为实验室的首个研究课题。本报告不仅记录了我们的科学发现，也详述了新生研究团队在人员配置、经费支持和时间限制等实际问题下的研究历程。希望这份报告能为初建独立实验室的青年科学家提供参考。
关键词： π-共轭聚合物、可拉伸电子器件、有机半导体、机械性能、可穿戴设备
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于银纳米线电极和高k值热塑性弹性体的明亮可拉伸电致发光器件
摘要： 可拉伸电致发光器件是一种柔性发光装置，能够拓展传统刚性晶圆光电子器件的应用领域。目前，其实际应用受限于实现足够亮度所需的高工作电压。本研究报道了基于银纳米线电极和高介电常数热塑性弹性体的本征可拉伸电致发光器件制备。该器件通过采用极性弹性体作为电致发光层的介电基质，在低驱动电压下实现了明亮发光。高度可拉伸的银纳米线电极使器件在弯曲、拉伸、扭转、穿刺和切割等形变下仍保持优异弹性和耐用性。所开发的这种可拉伸电致发光器件有望应用于可穿戴显示器、变形照明和软体机器人等领域。
关键词： 银纳米线、可拉伸电子器件、电致发光、发光器件、可拉伸电极
更新于2025-09-10 09:29:36