- 研究团队开发了在地形表面上创建柔性传感器的技术
- 来源:赛斯维传感器网 发表于 2020/10/30
真正的转移印刷电极,使用的是KIST后硅半导体研究所的Hyunjung Yi生产的水凝胶和纳米墨水。图片来源:韩国科学技术学院(KIST)
在韩国科学技术学院,后硅半导体研究所的Hyunjung Yi博士及其研究团队开发了一种转移印刷技术,该技术使用水凝胶和纳米墨水在各种形状和形状的柔性基板上创建高性能传感器。
随着可穿戴设备(包括直接连接到皮肤的智能手表和健身腕带)的普及,对允许在各种形状和类型的表面上生产高性能传感器的技术的需求日益增长。
转移打印的工作方式与纹身贴纸类似—将纹身贴纸粘贴在皮肤上,然后去掉纸背衬,在皮肤上留下图像。新开发的过程在一个表面上创建了一个结构,然后以类似的方式将其转移到另一个表面上。该方法的最显着优点是,它避免了直接在对热和/或化学敏感的基板上直接创建设备所涉及的困难,这就是为什么转印印刷被广泛用于制造柔性设备的原因。另一方面,当前转移印刷工艺的主要缺点是它们通常只能用于具有平坦表面的基材。
它很容易通过KIST的后硅半导体研究人员开发的转移印刷技术将水凝胶顶部(底部)的电极转移到PET薄膜(顶部)。图片来源:韩国科学技术学院(KIST)
KIST团队克服了这些限制,开发了一种简单易用的转移打印过程,该过程允许在具有各种特征和纹理的地形表面上创建高性能,灵活的传感器。
利用水凝胶的多孔性和亲水性,KIST团队将基于水溶液的纳米墨水喷墨印刷到水凝胶层上,然后将其固化到形貌表面上。纳米墨水中的表面活性剂和水迅速通过水凝胶的多孔结构,仅疏水纳米材料保留在表面上-颗粒的长度大于水凝胶中孔的直径。
用于该印刷工艺的纳米油墨的量非常小,可以快速形成电极。此外,由于所得纳米网络的高纯度和均匀性,电极的电性能非常出色。而且,由于纳米材料的疏水性质,在其与水凝胶之间的相互作用程度极低,从而允许将电极容易地转移至不同的形貌表面。
借助KIST后硅半导体研究人员开发的转移印刷技术,他们正在进行实验,通过在实验手套的顶部安装高性能传感器来检测手指的运动。图片来源:韩国科学技术学院(KIST)
通过将可模制的弹性体流体固化到水凝胶 表面上的方法来转移纳米网络的T技术,即使在具有粗糙表面的基材上,也可以轻松创建柔性电极。该团队将纳米电极直接转移到手套上,以创建一种可以立即检测手指运动的改良传感器。它还创建了一个灵活的高性能压力传感器,可以测量手腕中的脉搏。
易说:“这项研究的结果是一种新的简便方法,可以在具有不同特征和结构的表面上创建灵活,高性能的传感器。我们希望这项研究将被用于许多需要使用高强度传感器的领域。在柔性和/或非传统基材上的高性能材料,包括数字医疗保健,智能人机界面,医学工程和下一代电气材料。”
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