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用于柔性热电发生器的独立式高导电PEDOT薄膜
摘要： 近期，有机热电（TE）材料尤其是导电聚合物日益受到关注。本研究通过简单的自组装胶束软模板法成功合成了超细聚(3,4-乙撑二氧噻吩)（PEDOT）纳米线（NWs）（~10纳米），并采用真空辅助过滤法制备出高度柔性的独立式PEDOT NW薄膜。该薄膜具有极高电导率（~1340 S cm?1）。经6 M H?SO?和1 M NaOH室温处理后，薄膜功率因子提升至46.51 μW m?1 K?2（塞贝克系数25.5 μV K?1，电导率715.3 S cm?1），较原始薄膜提高54%。据我们所知，其热电性能超越了所有已报道的一维导电聚合物基薄膜。此外，该薄膜即使弯曲200次后热电性能仍基本保持不变，展现出优异柔性。由六条（7毫米×30毫米）串联的PEDOT NW薄膜组成的柔性热电原型器件在51.6 K温差下输出功率达157.2 nW。这种独立式PEDOT NW薄膜有望成为新一代可穿戴热电设备。
关键词： 柔性、热电、自支撑、PEDOT、高导电性
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种稳定反应性银墨水的简便制备方法，用于制备高导电性和柔性电极
摘要： 导电油墨的稳定性和导电图案的机械柔韧性对柔性印刷电子器件至关重要。本研究报道了一种用于简便制备柔性电极的稳定反应型银墨水。该墨水主要由银-异丙醇胺（IPA）络合物、甲酸还原剂和羟乙基纤维素（HEC）粘合剂组成，表现出良好的化学稳定性。通过掩模印刷和热烧结工艺在聚酰亚胺（PI）基底上制备了柔性电极，并系统研究了烧结参数及HEC粘合剂含量对银层电学性能、柔韧特性和微观结构演变的影响。结果表明：110°C烧结获得的银层电阻率低至12.1μΩ·cm，仅为块体银的八倍。此外，经弯曲、扭转和折叠测试后，烧结银层仍保持优异的柔韧性和低相对电阻。这些发现证明，这种稳定的反应型银墨水为低温制备高性能柔性印刷电子器件提供了极具前景的低成本方案。
关键词： 反应性银墨水，高导电性，银层，柔韧性，印刷电子
更新于2025-09-23 15:23:52
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源自木质素的激光刻写石墨烯电极用于生化传感
摘要： 在柔性基底上对多孔石墨烯电极进行激光刻划，对于开发一次性电化学生物传感器具有重要意义。本研究提出了一种基于木质素前驱体的高导电氮掺杂石墨烯新型图案化工艺。我们在常温环境下采用CO2激光刻划技术，从木质素原料制备出多孔石墨烯电极。所得氮掺杂激光刻划石墨烯（N-LSG）具有无粘结剂、层级结构和优良导电性等特点。其互联碳网络展现出增强的电化学活性及更优的异相电子转移速率，这些特性可归因于多孔N-LSG的高导电性（方阻低至2.8Ω）及其丰富的活性边缘位点。进一步通过简易喷涂工艺，在N-LSG电极表面修饰MXene/普鲁士蓝（Ti3C2Tx/PB）复合材料，实现对分析物的灵敏检测。经催化酶功能化的Ti3C2Tx/PB修饰N-LSG电极（酶/Ti3C2Tx/PB/N-LSG）对葡萄糖、乳酸和酒精等生物标志物表现出显著增强的电化学活性，其性能超越现有报道的片上碳基生物传感器。因此，本传感器在个性化医疗领域展现出卓越的应用潜力。
关键词： 激光刻划石墨烯、MXene、酒精、乳酸盐、葡萄糖、木质素磺酸盐、生物传感器、高导电性
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种基于可见光投影光刻的室温高导电金属打印范式
摘要： 制造电子设备需要在复杂结构中集成金属导体和聚合物绝缘体。现有的金属图案化方法（如蒸镀和激光烧结）需要真空环境、多步骤工艺以及烧结或退火时的高温才能实现理想的导电性，这会损坏低温聚合物基底。本研究报道了一种使用可见光投影光刻技术的简便环保型室温金属打印方案：采用无颗粒反应性银墨水，在基底数字掩模作用下通过光诱导氧化还原反应形成金属银（温度变化极小，<4°C）。这些图案仅需简单的室温化学退火1-2秒即可达到极高导电性（2.4×10^7 S/m，约为块体银导电性的40%），最精细的银线宽度可达15微米。整个制备过程既无需额外热能输入，也不需要物理掩模。该技术可在聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、透明胶带、打印纸、硅晶圆、玻璃盖片和聚苯乙烯等多种基底上打印金属图案。通过更换墨水，该方案还可扩展至打印各类金属及金属-聚合物混合结构。该方法大幅简化了金属图案化流程，拓展了可打印材料与基底范围，在单系统微电子制造领域展现出巨大潜力。
关键词： 混合材料打印、金属图案化、高导电性、柔性电子、室温打印
更新于2025-09-10 09:29:36