核心提示:東京大學(xué)工學(xué)系研究科副教授染谷隆夫的研究小組宣布,全球首次開發(fā)出了可伸縮且導(dǎo)電性高的新材料;。由此,采用有機(jī)晶體管的大面
東京大學(xué)工學(xué)系研究科副教授染谷隆夫的研究小組宣布,全球首次開發(fā)出了可伸縮且導(dǎo)電性高的新材料;。由此,采用有機(jī)晶體管的大面積電路將可以粘貼在自由曲面上,從而使有機(jī)晶體管的用途大大擴(kuò)展。而且,由于新材料具有伸縮性,因此耐機(jī)械彎曲性大為提高;。有關(guān)該新材料的論文已刊登在了美國(guó)Science雜志2008年8月7日快訊版Science Express;上?! ⌒虏牧嫌蓡螌犹技{米管(SWNT)、離子性液體以及具有彈性的樹脂等構(gòu)成,呈黑色橡膠狀。導(dǎo)電率為57S/cm,比市售導(dǎo)電性橡膠0.1S/cm的導(dǎo)電性高得多。且在保持這一導(dǎo)電率的情況下,能夠拉伸至1.38倍的長(zhǎng)度。使用新材料進(jìn)行網(wǎng)狀布線時(shí),加上網(wǎng)眼變形的效果,最大可拉伸至2.34倍。以往雖然有過(guò)將碳納米管摻入樹脂中制成導(dǎo)電性橡膠的例子,但其導(dǎo)電率只有10S/cm,而且只能拉伸至1.1倍?! |京大學(xué)的染谷認(rèn)為,此成果最重要的特點(diǎn)是:全球首次發(fā)現(xiàn)了離子性液體與溶于其中且具有彈性的樹脂的組合方式;。具體而言,離子性液體采用了BMITFSI(1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide);,彈性樹脂采用了氟樹脂的一種——Daiel-G801;?! ⊥ǔ#x子性液體因可溶解SWNT而不凝集的材料而聞名。可以設(shè)想,如果可將樹脂溶入這種離子性液體中,則可使SWNT均勻地分散于樹脂中,從而獲得很高的導(dǎo)電性。然而,在此之前未能發(fā)現(xiàn)可溶于離子性液體的彈性樹脂。 此成果的另一個(gè)特點(diǎn)是,采用了單根長(zhǎng)達(dá)2~4mm的SWNT。而SWNT的直徑僅為3nm。假如將這種SWNT比作直徑為0.3mm的縫紉線,則其長(zhǎng)度達(dá)200~400m。SWNT的長(zhǎng)度很可能對(duì)導(dǎo)電性及伸張性的強(qiáng)弱起到了重要作用。我們認(rèn)為,之所以在拉伸的情況下導(dǎo)電性也不變,是因?yàn)镾WNT像意大利面條那樣纏結(jié)著伸展的緣故;(染谷氏)。 染谷的研究小組曾在2005年開發(fā)出將布線設(shè)計(jì)成網(wǎng)狀,并可粘貼在自由曲面上的電子人工皮膚;。當(dāng)時(shí)技術(shù)下的伸縮性為1.25倍。當(dāng)時(shí)是通過(guò)網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)變形來(lái)伸展,而此次則是布線本身的伸展。沒有伸縮性的材料即使可彎曲,如果觸碰到尖銳的東西,恐怕會(huì)破損。因此,對(duì)于柔性元器件而言,伸縮性非常重要;。