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超高导电的超级薄膜——柔性屏幕、电子皮肤的新福音

2016年07月19日 10:16 6119次浏览来源：今日头条分类：新技术

近日，来自伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois at Chicago）和高丽大学（Korea University）的国际研究小组以廉价简约的方法，制作出一种既透明又高导电的超薄薄膜。该薄膜是由一团团的纳米纤维构成，经过电镀形成可自我联结的纳米铜导线–铁丝织网。它可应用于可弯曲的触摸屏、可穿戴、柔性太阳能电池和电子皮肤中。

“让材料既透明又导电，是非常重要，但却难度不小。”研究小组中来自伊利诺伊大学芝加哥分校的机械工程特聘教授 Alexander Yarin说。这种新薄膜实现了“高透明性和低电阻性的创世界纪录组合”。其电阻性至少比现有的薄膜高10倍，研究小组中来自高丽大学机械工程系的Sam Yoon教授说。该薄膜在反复严重拉伸或弯曲后，仍能保留其特性，这对触摸屏或可穿戴设备来说，非常重要。该薄膜通过对聚丙烯腈纳米纤维采用静电纺丝法制造而成。聚丙烯腈纳米纤维的直径大约是人类头发直径的1/100。它可像卷面一样快速伸展。

“纳米纤维在一个螺旋锥中转动，但是在飞行中形成分形环行。”Alexander Yarin教授说，“环中有环，所以纳米纤维可以变得又长又薄”。单纯的聚丙烯晴聚合物并不能导电，所以它必须首先用金属进行溅镀，以吸引金属离子。随后，聚丙烯晴聚合物可采用铜、银、镍或金进行电镀。研究人员表示，静电纺丝法和电镀都是相对高通量、容易实现商业生产的加工方法，“只需要几秒钟。”

“我们可把这种金属镀层纤维转移到任何表面——人体的手上，树叶或是玻璃。”Alexander Yarin教授说。“此外，它还可应用于纳米纹理的处理，能大大提高冷却效率”。 “在纤维的连接处，通过电镀实现‘自熔’，可大幅度降低接触电阻。”Alexander Yarin教授补充道。“镀金属的连接处实现了电流逾渗，同时也有利于保护纳米材料的物理弹性。” “由于大部分是微孔。”Alexander Yarin教授说。“这就使得薄膜能呈现92%的透明度！”

责任编辑：赵天宁

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