【產(chǎn)通社，4月19日訊】中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所（Shanghai Institute of Ceramics of the Chinese Academy of Sciences，SICCAS）官網(wǎng)消息，柔性及可拉伸電子學(xué)是當(dāng)前電子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并且在柔性顯示器、電子皮膚、柔性傳感器以及可植入醫(yī)療器件等應(yīng)用方面取得了進(jìn)展。各種柔性及可拉伸電子器件的構(gòu)筑過(guò)程中，必須依賴于不同形變條件下仍保持良好導(dǎo)電能力的彈性導(dǎo)電體的連接，因此超高彈性導(dǎo)線的制備成為發(fā)展柔性電子器件的關(guān)鍵。近年來(lái)，研究者制備彈性導(dǎo)電體的主要方法是將導(dǎo)電材料構(gòu)筑成可釋放預(yù)應(yīng)變的形狀結(jié)構(gòu)，一方面可借助柔性襯底將各種導(dǎo)電材料構(gòu)筑成波紋狀；二是直接通過(guò)微加工如光刻、電子束沉積的方法進(jìn)行構(gòu)型。雖然取得了一定的成效，但是上面所述方法仍存在耗時(shí)及難以量產(chǎn)的缺點(diǎn)，而且所制備的彈性導(dǎo)電體大多只能在中等的應(yīng)變范圍內(nèi)（<200%）保持良好的導(dǎo)電能力。

近期，孫靜研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)成功地制備了具有超高彈性（>500%）的高電導(dǎo)率彈性導(dǎo)電纖維，該彈性導(dǎo)電纖維在各種苛刻的外力變形條件下仍能夠保持優(yōu)異的導(dǎo)電能力，在柔性電子領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。該項(xiàng)工作發(fā)表于期刊ACS NANO（http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn5070937），已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利一項(xiàng)。

該研究團(tuán)隊(duì)采用了雙層螺旋包覆紗為彈性支架材料，通過(guò)浸漬涂布的方法將銀納米線均勻包覆于棉纖維的表面作為導(dǎo)電材料，所得的彈性導(dǎo)電纖維電導(dǎo)率可以高達(dá)4000S/cm，并且在拉伸至500%的應(yīng)變條件下，電導(dǎo)率仍然可以保持在688S/cm。在循環(huán)變形測(cè)試下，1000次200%應(yīng)變拉伸變形后，電導(dǎo)率穩(wěn)定在188S/cm。1000次彎曲變形后，電導(dǎo)率則一直保持穩(wěn)定不變。在應(yīng)用展示中，該研究團(tuán)隊(duì)利用彈性導(dǎo)電纖維作為導(dǎo)線系統(tǒng)，將LED陣列直接集成組裝在柔性聚合物基底上，得到的LED陣列在拉伸、彎曲等各種變形下都能夠保持穩(wěn)定工作，充分顯示了該彈性導(dǎo)電纖維在大面積柔性電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。該研究團(tuán)隊(duì)還通過(guò)小鼠背部皮下的植入實(shí)驗(yàn)，證明了該彈性導(dǎo)電纖維的生物兼容性，為其在可植入柔性器件領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

該工作一經(jīng)發(fā)表便引起國(guó)際關(guān)注，Science在近期科技新聞頁(yè)面中做了專(zhuān)題報(bào)導(dǎo)：http://news.sciencemag.org/technology/2015/04/yarn-conducts-electricity。

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。

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