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新型柔性电子材料在多次破损后仍能恢复功能,可穿戴设备将会更强

时间:2024-05-22 17:46:57 科技赋能

据物理学家组织网5月17日报道,目前柔性电子设备的发展势头非常好,但它面临着一个重要问题:电子材料在破损和修复后可能会失去功能多次。

现在,中美科学家共同开发了一种新型电子材料,即使多次破损也能自动恢复所有功能,有助于提高可穿戴设备的耐用性和耐用性。

相关研究成果发表在最新一期的《先进功能材料》杂志上。

在一项实验中,宾夕法尼亚州立大学和哈尔滨工业大学的科学家将氮化硼纳米片添加到塑料聚合物原材料中。

氮化硼纳米片通过其表面的氢键连接。

当两个纳米片的距离非常近时,氢键之间自然产生的电子吸引力将使它们保持紧密的连接;当氢键恢复时,纳米片也会自动恢复。

根据添加到聚合物中的氮化硼纳米片的百分比,这种自修复方法需要额外的热量或压力,但某些形式的新材料可以在室温下自动恢复功能。

氮化硼纳米片也是二维材料,但不导电,可用作可穿戴设备中的绝缘体。

实验表明,这种材料可以恢复绝缘体受损后的所有性能,包括机械强度、损伤强度、电阻、导热性和绝缘性。

宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程教授王庆表示:“可穿戴设备和可弯曲电子设备随着时间的推移会发生机械变形,导致设备的功能和外观受损,因此我们希望开发一种”一种在多次断裂后仍能恢复所有功能的电子材料。

”他说,大多数自恢复材料都是软的,但他们开发的新材料非常坚固;而且与其他使用氢键的可恢复材料不同,氮、硼纳米片不透水,这意味着使用这种绝缘材料的设备可以在潮湿的环境中运行,此前研究人员已经开发出可以在损坏后自动修复一项功能的材料,但对于高效的可穿戴设备来说,恢复整套功能至关重要。

这是科学家首次开发出一种自愈材料,可以在反复损坏后恢复多种性能。