柔性電子材料：可穿戴設(shè)備有望借此更加結(jié)實耐用

2016年05月25日 10:06 點(diǎn)擊量：1253

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月17日報道，目前，柔性電子設(shè)備的發(fā)展勢頭一片大好，但面臨一個重要問題：電子材料在經(jīng)過多次破碎和修復(fù)之后功能可能受損。現(xiàn)在，中美科學(xué)家攜手研制出一種即使破碎多次也能自動恢復(fù)所有功能的新型電子材料，有助于提升可穿戴設(shè)備的持久性和耐用性。相關(guān)研究成果發(fā)表在一期《*功能材料》雜志上。
　　

　　
　　賓夕法尼亞州立大學(xué)和哈爾濱理工大學(xué)的科學(xué)家在實驗中將氮化硼納米片添加到一種塑料聚合物原材料上，氮化硼納米片通過在其表面起作用的氫鍵組連，當(dāng)兩塊納米片距離很近時，氫鍵之間自然出現(xiàn)的電子吸引會讓其緊密相連；當(dāng)氫鍵恢復(fù)時，納米片也自動恢復(fù)。根據(jù)添加到聚合物上的氮化硼納米片百分比的不同，這種自我恢復(fù)方式需要額外加熱或加壓，但有些形式的新材料在室溫下就能自動恢復(fù)功能。
　　
　　氮化硼納米片也是二維材料，但不導(dǎo)電，可用在可穿戴設(shè)備內(nèi)用作絕緣體。實驗顯示，這種材料遭受破壞后能恢復(fù)作為絕緣體的所有屬性，包括機(jī)械強(qiáng)度、破壞強(qiáng)度、電阻、導(dǎo)熱性以及絕緣性等。
　　
　　賓夕法尼亞州立大學(xué)材料科學(xué)和工程學(xué)教授王慶（音譯）說：“可穿戴設(shè)備和可彎曲電子設(shè)備會隨著時間推移產(chǎn)生機(jī)械變形，從而導(dǎo)致設(shè)備功能和外觀受損，因此，我們希望研制出一種多次破碎之后仍能恢復(fù)所有功能的電子材料。”他表示，大多數(shù)自動恢復(fù)材料很軟，但他們研發(fā)的這種新材料非常堅固；而且與其他使用氫鍵的可恢復(fù)材料不同，氮化硼納米片讓水分無法滲透，這意味著使用這種絕緣材料的設(shè)備能在潮濕環(huán)境下操作。
　　
　　此前，研究人員已經(jīng)研制出了一些能在破碎之后自動修復(fù)一種功能的材料，但對的可穿戴設(shè)備來說，恢復(fù)整套功能才至關(guān)重要。這是科學(xué)家研制出在多次受損之后仍能恢復(fù)多個屬性的自我修復(fù)材料。

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