搜索热:涂层 EN14784-2
扫一扫 加微信
首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 消息正文
首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 消息正文
理化所提出柔性液态金属薄膜的自组装方法
发布:blast_k   时间:2019/6/12 14:29:43   阅读:289 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

针灸是一种传统的中医治疗方法,其中的针法是将毫针按照一定的角度插入人体特定深度的穴位,从而达到治疗疾病的目的。医生在行针的过程中,往往需要依赖自身经验及手法将针递送至特定的穴位,对于医生的技能要求很严格。客观化和精确化是中医现代化发展的趋势,发展针刺响应的超敏深度传感器对于刻画扎针深度的定量化表征有重要作用。

为了应对这一挑战,中国科学院理化技术研究所低温生物与医学研究团队利用自组装沉积法制备出了一种电学各向异性的柔性液态金属薄膜。利用纳米镓铟共晶合金(EGaIn)在纳米纤维素-聚乙烯醇溶液中的密度差和自然蒸发(图1),可成功制备1~49 μm的超薄Janus膜。这种膜在正常情况下,双面均不导电;而在垂直集中应力或者剪切摩擦力作用下,薄膜下层液态纳米EGaIn颗粒则可实现有效导通,从而传递电信号,值得一提的是,纳米液态金属导通响应时间只需2 ns(图2)。利用纳米EGaIn与纳米纤维素-聚乙烯醇复合物制备的深度传感器,不仅具有灵敏的深度探测能力,而且医生在训练过程中可以通过可视化显示灯在第一时间获取扎针的深度信息。这种液态金属薄膜作为一种全新的电子纸,为制造智能微尺度传感器的多层复杂电路提供了一个简便、快速的制造和响应平台(图3)。

更进一步的,研究团队发现这种液态金属薄膜两面对光的反射效果以及导热性能也有显著性差异,这种特性使其有可能被用作光转化开关和温度调节器(图4)。这样一种同时具有电学、光学和热学三种特性的两面各异性薄膜,在制备的过程中不需要任何复杂的工艺及精密仪器的辅助,制备过程不仅简单易行,而且并不需要耗费太多时间。

相关研究成果以Self-assembly Ultrathin Film of CNC/PVA-Liquid Metal Composite as Multifunctional Janus Material 为题发表在Materials Horizons 期刊上(DOI: 10.1039/C9MH00280D)。论文的第一作者是理化所博士生张朋举和副研究员王倩,理化所饶伟是论文的通讯作者并主导该文工作,中国农业大学副教授何志祝作为共同通讯作者负责力学分析及数值计算。

该研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、北京市科学技术委员会研究基金以及理化所所长基金的支持。


图1 液态金属纳米纤维素-聚乙烯醇复合的Janus柔性薄膜制备及其表征 


图2 液态金属薄膜下层导通原理及导电稳定性测试 


图3 液态金属薄膜制备的针灸深度传感器模型 


图4 液态金属薄膜两面光学和热学特性的差异

来源:理化技术研究所

相关信息
   标题 相关频次
 新型液态3D打印技术 可用来制造柔性电路板
 2
  柔性微型机器人可在体内“游泳”
 1
 “液态门”不是科幻场景,将在化学检测中出现
 1
 3-4月Nature材料前沿科研成果精选
 1
 80后博士后史浩飞,石墨烯材料研究领军人物
 1
 Sci. China Mater.:光焊接纳米粒子——从金属溶胶到自支撑、导电性金属薄膜
 1
 Solar RRL:三元策略实现功能多样的有机太阳能电池
 1
 X射线发现水存在两种不同液态形式
 1
 北京化工大学潘凯研究员和北京科技大学李从举教授合作:基于褶皱纳米纤维膜的柔性可拉伸摩擦纳米发电机
 1
 北京化工大学潘凯研究员课题组:具有连续梯度褶皱结构的高性能柔性压力传感器
 1
 打破国外垄断 我国首条柔性显示屏生产线诞生
 1
 德国RepRap推出高柔性的TPU 93 软质塑料3D打印丝
 1
 多功能感知的新型柔性电子皮肤
 1
 分析薄膜厚度与成分的卢瑟福背散射技术
 1
 哈佛大学锁志刚教授课题组《PNAS》:设计高韧性、低滞后性的可拉伸材料
 1
 合肥研究院等研制出硫掺杂石墨烯基柔性全固态超级电容器
 1
 河工大苑文静副研究员课题组:MXene/聚合物纤维毡用于超高灵敏度、宽传感范围的柔性多功能应变传感器
 1
 华中科技大学郭新团队Small:用于柔性固态非对称超级电容器的银量子点修饰MoO3和MnO2纸状自支撑薄膜
 1
 化学所在有机场效应光电功能集成器件方面取得新进展
 1
 化学所制备柔性可穿戴太阳能电池
 1
 基于化学势能作用的自供能柔性多功能传感器研究获进展
 1
 可生物降解的柔性硅晶体管
 1
 论一个HOF材料的诞生!中山大学新成果登上《自然·通讯》
 1
 马德里理工大学开发出低成本新型柔性纳米传感器制备工艺
 1
 美国研制液态防弹盔甲可使士兵瞬间变超人
 1
 南京工业大学柔性电子开创性研究成果引人瞩目
 1
 屏幕的全新时代——透明金属薄膜
 1
 清华大学冯雪教授课题组在三维多孔压阻材料制备及类皮肤柔性压力传感器中取得重要进展
 1
 清华大学黄正宏研究员课题组在柔性电极材料方面取得新进展
 1
 清华大学朱宏伟教授团队在石墨烯/高分子复合凝胶柔性应变传感材料上取得进展
 1
 全新磁性材料展现量子自旋液态
 1
 柔性可穿戴电子前沿
 1
 柔性透明的可穿戴式触摸键盘系统诞生
 1
 三维柔性电子器件能与人体“无缝贴合”
 1
 上海硅酸盐所等开辟无机柔性热电材料研究新方向
 1
 深圳先进院柔性可拉伸传感器研究取得进展
 1
 深圳先进院在压力传感器领域获新进展
 1
 我国学者在聚合物聚集态微观结构与性能研究领域取得进展
 1
 武汉理工最新研究成果:石墨烯如何助力5G通讯
 1
 香港城市大学支春义教授开发评估柔性储能设备灵活性耐磨性新方法
 1
 小纸张大用途,让生活更美好
 1
 新物质形态:原子可同时为固态和液态
 1
 新型柔性隔音“超材料”问世 有望让无人机“静一静”
 1
 新型柔性锌—空气电池可编织可穿戴
 1
 掩模板法快速制备高性能石墨烯基微超级电容器
 1
 液态水也能产生远红外波,离代替X射线又进一步
 1
 银基透明导电薄膜有望用于开发柔性屏幕
 1
 这5种薄膜材料是未来柔性可折叠的关键?
 1
 中国科大研制出用于室内雾霾净化的柔性透明智能窗口材料
 1
 中国科学家发现液态金属类生物学现象
 1
一周新闻 Top 10
新品发布
专题报道