基于高黏附可拉伸高分子材料的人机交互界面

随着柔性电子技术和人工智能的蓬勃发展,将柔性传感器与人工智能、大数据和5G通讯有机结合,能够构建以人为中心的智能人机交互系统,在智能健康监测和生物医疗等领域发挥越来越重要的作用.作为连接人体信号与网络空间的人机交互界面,皮肤电极的力学性能直接影响监测信号的灵敏度和稳定性.从材料的角度出发,如何同时实现电极的可拉伸性和高黏附性,让其稳定地贴敷于皮肤表面,成为皮肤电极进一步应用亟待解决的科学难题和技术挑战.本文综合评述了近年来高黏附可拉伸高分子材料的研究进展及在人机交互界面的各种应用,并展望了下一代智能人机交互界面的发展趋势.

高拉伸高迁移率半导体纳米纤维共混薄膜应用于完全可拉伸有机晶体管

可拉伸有机场效应晶体管(OFETs)是有机集成电路和可穿戴生物传感器的基本组成部分.可拉伸有机半导体是实现高迁移率可拉伸OFETs的核心材料.目前实现高迁移率高拉伸聚合物半导体仍面临挑战.在此,我们通过混合聚合物半导体和弹性体,制备了高迁移率可拉伸的半导体共混薄膜.通过纳米限域效应,聚合物形成独特的纳米纤维.半导体薄膜具有低结晶度和高聚集度,因此该纤维共混薄膜具有高迁移率和高拉伸性.我们制备的完全可拉伸的有机晶体管在0%和100%应变下空穴迁移率分别为2.74和2.53 m^(2)V^(-1)s^(-1).即使在150%应变下,可拉伸晶体管的迁移率也高达1.57 cm^(2)V^(-1)s^(-1).可拉伸晶体管在30%应变下的1000个拉伸/释放周期中表现出了高的机械鲁棒性.

电流体喷印技术制备高分辨率柔性电子器件:从材料到应用

高分辨率柔性电子器件因其具有优异的本征柔性、可延展性和微型化等优点,被广泛地应用于软体机器人、智能人机交互和人体健康监测等领域.电流体动力喷射印刷(电喷印)技术作为一种变革性技术,可以实现柔性场效应晶体管、柔性传感器和柔性显示等柔性电子器件的高分辨率和跨尺度制造.因此,通过电喷印技术制备高分辨率柔性电子器件引起了国内外研究人员的广泛关注.本综述重点介绍了电喷印技术在高分辨率柔性电子制造领域的最新研究进展,其中包括制备电喷印油墨的各种功能材料、在电喷印刷过程中的界面调控及其应用.首先,我们总结了用于电喷印技术的各种功能性墨水材料,包括有机材料、无机材料和杂化材料等.然后,详细介绍了影响电喷印过程中界面调控的主要因素,如功能墨水的物理和化学性质、墨水与基底之间的界面润湿性以及高压场中的微滴喷射行为等.此外,还总结了电喷印技术在柔性电极、柔性场效应晶体管、柔性传感器和柔性显示等领域的应用前景.最后,讨论了电喷印技术在下一代柔性电子设备应用中面临的机遇和挑战.