近日,來(lái)自伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(University of Illinois at Chicago)和高麗大學(xué)(Korea University)的國(guó)際研究小組以廉價(jià)簡(jiǎn)約的方法,制作出一種既透明又高導(dǎo)電的超薄薄膜。該薄膜是由一團(tuán)團(tuán)的納米纖維構(gòu)成,經(jīng)過(guò)電鍍形成可自我聯(lián)結(jié)的納米銅導(dǎo)線(xiàn)–鐵絲織網(wǎng)。它可應(yīng)用于可彎曲的觸摸屏、可穿戴、柔性太陽(yáng)能電池和電子皮膚中。
“讓材料既透明又導(dǎo)電,是非常重要,但卻難度不小?!毖芯啃〗M中來(lái)自伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的機(jī)械工程特聘教授Alexander Yarin說(shuō)。
這種新薄膜實(shí)現(xiàn)了“高透明性和低電阻性的創(chuàng)世界紀(jì)錄組合”。其電阻性至少比現(xiàn)有的薄膜高10倍,研究小組中來(lái)自高麗大學(xué)機(jī)械工程系的Sam Yoon教授說(shuō)。該薄膜在反復(fù)嚴(yán)重拉伸或彎曲后,仍能保留其特性,這對(duì)觸摸屏或可穿戴設(shè)備來(lái)說(shuō),非常重要。
該薄膜通過(guò)對(duì)聚丙烯腈納米纖維采用靜電紡絲法制造而成。聚丙烯腈納米纖維的直徑大約是人類(lèi)頭發(fā)直徑的1/100。它可像卷面一樣快速伸展。
個(gè)螺旋錐中轉(zhuǎn)動(dòng),但是在飛行中形成分形環(huán)行?!盇lexander Yarin教授說(shuō),“環(huán)中有環(huán),所以納米纖維可以變得又長(zhǎng)又薄”。
單純的聚丙烯晴聚合物并不能導(dǎo)電,所以它必須首先用金屬進(jìn)行濺鍍,以吸引金屬離子。隨后,聚丙烯晴聚合物可采用銅、銀、鎳或金進(jìn)行電鍍。
研究人員表示,靜電紡絲法和電鍍都是相對(duì)高通量、容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)的加工方法,“只需要幾秒鐘?!?/P>
“我們可把這種金屬鍍層纖維轉(zhuǎn)移到任何表面——人體的手上,樹(shù)葉或是玻璃。”Alexander Yarin教授說(shuō)?!按送?,它還可應(yīng)用于納米紋理的處理,能大大提高冷卻效率”。
“在纖維的連接處,通過(guò)電鍍實(shí)現(xiàn)‘自熔’,可大幅度降低接觸電阻。”Alexander Yarin教授補(bǔ)充道?!板兘饘俚倪B接處實(shí)現(xiàn)了電流逾滲,同時(shí)也有利于保護(hù)納米材料的物理彈性?!?/P>
“由于大部分是微孔?!?nbsp;Alexander Yarin教授說(shuō)?!斑@就使得薄膜能呈現(xiàn)92%的透明度!”