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一种更好的绘制柔性电路的笔墨系统
2022年03月30日    阅读量:9376    新闻来源:深圳资讯网  |  投稿

“使用基于石墨烯纳米片/多壁碳纳米管/炭黑纳米复合材料的超稳定圆珠笔直接书写柔性电子产品”ACS应用电子材料

导电油墨是在表面印刷柔性电子电路的绝佳工具。但这些油墨可能成本高昂,在某些材料上不起作用,使用它们的设备可能会堵塞。现在,科学家们在《ACS应用电子材料》杂志上报道,他们已经为无堵塞圆珠笔开发了廉价的导电墨水,可以让用户在几乎任何地方“书写”电路——甚至在人类皮肤上。

柔性电子技术广泛应用于生物传感器、电子皮肤和能量储存等领域。生产这种设备的最新进展包括可以在表面绘制电路的笔,而不需要打印机。这些笔可以在各种纹理上写字,有些甚至可以在不适合打印的粗糙或不规则表面上画画。然而,很难制造出能保持良好电路书写性能的圆珠笔,因为笔尖会堵塞。另一个挑战是,这些系统中通常使用的金属油墨制造成本很高。目前还不清楚这些钢笔和墨水随着时间的推移有多稳定。于是廖宇、钱军和同事们开始设计一种廉价有效的笔墨系统。

在之前工作的基础上,科学家们开发了一种水基油墨,其中含有由石墨烯纳米片、多壁碳纳米管和炭黑组成的导电碳颗粒。添加马来酸酐改性松香树脂作为粘合剂,以降低油墨的固体含量和粘度,并添加黄原胶以稳定分散,使碳不会从油墨中沉淀。研究人员优化了导电颗粒相对于笔尖的粘度和大小,以创建一个系统,在平坦和不规则的表面(甚至丝瓜)上提供稳定、平滑的书写性能。用笔在纸上绘制的电路经受了多次折叠而没有退化。研究人员指出,这种墨水在静置12小时后保持稳定,在使用过程中不会释放有害气体,成本也比文献中报道的其他墨水低得多。这些笔可以用来在柔软的基底或人体皮肤上绘制灵活的、可穿戴的电子设备。

作者承认中国国家自然科学基金会的资助。

标签:原料动态产品资讯成品材料
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