我國在超穩(wěn)定可拉伸電極研究中取得進展
在智能可穿戴電子領域,人體表皮生理信號的收集過程中,穩(wěn)定的可拉伸電極可以實現(xiàn)長時間精準的信號收集。然而,無論是表面結構設計型、導電材料復合型還是本真可拉伸型電極,均難以實現(xiàn)在動態(tài)變形下穩(wěn)定的電性能。
近日,中國科學院寧波材料技術與工程研究所柔性磁電功能材料與器件團隊在研究員李潤偉的帶領下,受到人工漁網(wǎng)啟發(fā),模仿“水膜-魚網(wǎng)”結構,設計了具有柔性自適應導電界面的超穩(wěn)定可拉伸電極,提出利用靜電紡絲法構建液態(tài)金屬聚氨酯(TPU)二維“仿水膜-魚網(wǎng)”結構薄膜,實現(xiàn)了極低初始方阻,解決了彈性電極中導電率和拉伸率不可兼容、循環(huán)變形下電性能不穩(wěn)定的問題,應變下通過網(wǎng)孔束縛液態(tài)金屬對外擴展和液態(tài)金屬在網(wǎng)孔內(nèi)自適應流動,實現(xiàn)低電阻高穩(wěn)定可拉伸電極,該電極的動態(tài)自適應導電網(wǎng)絡使其具備極強的動態(tài)循環(huán)穩(wěn)定性,經(jīng)過33萬次100%拉伸應變循環(huán),電阻僅變化5%,同時電極面對冷熱、酸堿、浸水等服役環(huán)境變化。(剩余1335字)