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研究人员受生物启发开发出结构色薄膜,用于可视化柔性电子

发布时间:2020-07-17 访问次数:246次 来源:MEMS 分享:

柔性电子器件在健康监测、传感皮肤、植入式器件等领域发挥着不可忽视的作用,其中,水凝胶由于其生物相容性、柔韧性以及人体组织般的机械性能而被认为是一种有吸引力的候选材料。通过整合导电填料,如碳纳米管(CNT)、石墨烯、金属纳米线和导电聚合物,这些水凝胶可以被赋予更好的电性能。此外,为了很好地匹配皮肤和设备之间的相互作用,这些导电水凝胶中的一些还通过添加天然和合成粘合剂而具有粘合性能。尽管取得了许多进展,这些水凝胶由于其脆弱的性质,在保持良好的稳定性方面仍然面临着巨大的挑战。在实际应用中,不受控制的机械损伤会使其进一步的实用价值受到限制。因此,对于柔性电子器件来说,具有优异的粘附性、自愈合能力以及双重信号报告功能的稳定的水凝胶,仍然是人们非常期待的。

最近,东南大学赵远锦教授在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Bio‐Inspired Stretchable, Adhesive, and Conductive Structural Color Film for Visually Flexible Electronics”的文章,他们从贻贝的粘附特性和变色龙的变色机理出发,提出了一种新颖的碳纳米管-聚多巴胺(PDA)和弹性聚氨酯(PU)聚合物杂化的结构色薄膜,用于可视化柔性电子。他们将导电CNTs-PDA填料引入弹性PU反蛋白石支架中,由于PU层具有良好的柔韧性和反蛋白石结构,使其具有稳定的拉伸性能和明亮的结构色彩。此外,由于PDA上含有邻苯二酚基团,使薄膜具有较高的组织粘附性和自愈能力,CNTs的引入使薄膜具有良好的导电性。该薄膜在拉伸过程中具有变色和机电特性,可作为双信号柔性人体运动传感器,用于实时彩色传感和电信号监测。这些特性表明,混合导电结构色薄膜可以提高柔性电子学的实用价值。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202000151

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