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基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸应变传感器

  可拉伸的应变传感器,导电聚合物公司,在可穿戴器件、健康检测和运动模拟器、软性机器人、电子皮肤、各种y疗应用中起着重要作用。这些应用常常要求其在各种触摸拉伸等应变下,能够准确且可靠地探测到应变。低可靠性和灵敏度以及窄的感应范围限制了其进一步发展。

  中国k学院宁波材料所葛子义研究员团队联合香港理工大学严锋课题组,研发出一种具有宽可拉伸范围、高灵敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸应变传感器,并成功实现对人体运动行为的实时准确可靠监测。

  器件对手指弯曲的梯度响应(循环三次);器件在0?50%拉伸下的应变响应

  该团队成员樊细副研究员和香港理工大学王乃祥等利用新型的转移?印刷方法制备了高导电的PEDOT:PSS/AgNW杂化透明薄膜。x酸处理的PEDOT:PSS表现了高的导电性(导电率σ=3100Scm?1)。然后通过液体PDMS固化辅助转移?印刷方法,将PEDOT:PSS/Ag NW材料从玻璃衬底上转移?印刷到弹性的PDMS薄膜,从而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的应变传感器。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆结构以及界面之间强的粘附性,提高器件结构的稳固性,这有利于提高应变响应的可靠性。另外,尽管少量的Ag NWs在拉伸过程中会断裂,但是x酸处理的高导电的PEDOT:PSS能够补偿AgNWs的导电性的下降;这种杂化的薄膜提供了多条导电通道,导电聚合物,有利于载流子的传输和电荷收集,从而增强了器件响应的可靠性。

  








用途说明

光电材料

高分子导电化合物,用作电极材料,抗静电剂,光电转化材料等。

电容器:用作负极材料,给固体电解电容器的性能带来革命性的进步,具体体现在:电导率高;高频低阻抗;更好的抗水解性、光稳定性及热稳定性;在高PH值时导电性不会下降;使用寿命长;无渗漏、污染等优点。

OLED显示器及太阳能电池:PEDOT/PSS已被开发用于有机发光二极管的空穴注入层,以及有机太阳能电池的空穴输送层。

聚合物和玻璃上的防静电涂层:PEDOT/PSS应用于PET或其他基材上,可以提供防静电和电荷转移的性能。主要应用领域包括防静电包装、防灰尘保护膜以及其他ESD。

高导电透明涂层:PEDOT/PSS的透明性很好,涂层对可见光有良好的透过率,可形成透明无色至蓝色的涂层,透明薄膜的导电性可高达约1000S/cm。

印刷线路板:用于直接金属化工艺中,导电聚合物厂,可进行凸版印刷,喷墨印刷,网版印刷等。

厚膜电致发光:可经丝网印刷,制得透明电极,导电聚合物出售,例如可用于厚膜电致发光。

有机薄膜晶体管:可用于快速发展的有机半导体领域中,作为源电极、栅电极和漏电极。随着科技的发展应用领域和深度还在迅速扩展。

危险说明

危险代码:Xi

危险等级:R36/38

安全等级:S26-36/37/39



为了进一步阐明氟离子添加剂在PEDOT:PSS薄膜中的作用机制,研究人员首先对PEDOT:PSS薄膜的构象进行分析。通过原子力显微镜结果可以观测到氟离子的添加促进了PEDOT和PSS二者相分离,从而形成明显的网格状结构。通过掠入射广角X射线散射分析发现,添加剂引入后导电高分子的堆叠和结晶性均显著增强,从而解释了网格状结构的形成。至此,氟离子添加剂可以诱导原始PEDOT:PSS的毛线团缠绕结构发生相分离,形成更有利于电荷传输和透光的网格状结构。




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