新技术可显著改善柔性材料的导电性

珠沙华 科学探秘 2019-07-27 16:36:01 0 0

二维、分层扣住的皮芯型纤维。A)一种弹性导电纤维可通过将碳纳米管片材包裹于一个拉伸的橡胶芯而被制造出来。 B)当在制备中施以1400%张力时的拉伸得到部分释放时

二维、分层扣住的皮芯型纤维。A)一种弹性导电纤维可通过将碳纳米管片材包裹于一个拉伸的橡胶芯而被制造出来。 B)当在制备中施以1400%张力时的拉伸得到部分释放时,在纳米管鞘中形成的分层带扣示意图。C)和 D)水平取向皮芯纤维扣紧的扫描电子显微镜图像。(The Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute)

(神秘的地球报道)据EurekAlert!:在创制最佳导体的竞赛中,研究人员发现了一种新的技术:将分层的碳纳米管片材沿着拉伸的纤维芯排列,这样便可制造出一种功效大得多但又柔性的导电材料。这种材料的潜力对从改善起搏器的导联和发光显示器到电池和超级电容器等都具有广泛的意义。

制造一种有着高度弹性但又能在扭曲时维持高水平导电性的导电材料一直富有挑战性――现有的使用不同纳米纤维、石墨烯、纤维和橡胶的材料常常无法做到这一点。然而,通过拉伸橡胶纤维芯达1400%左右并接着将一个平行碳纳米管鞘与拉紧的芯对齐,Liu和同事可极大地改善这些材料的导电性。这种方法可给出一个可观的拉伸-导电比率,当这种材料被拉伸1000%时,其导电性的降幅还不到5%。

该团队通过制造一种更为复杂的使用第二层橡胶的材料组合将这一技术又推进了一步。它能在组合材料内允许有高度的扭曲,而这种组合材料可被用来控制人造肌肉的运动。通过制造显著更为有效的材料,这一研究或能对未来的医疗设备、光学元件、机器人能力及更多领域带来重大影响。

由Tushar Ghosh 撰写的一篇《视角》文章对这项新技术提出了更多的见解。

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