图案化电极的离子聚合物金属复合物扭转特性研究

离子聚合物金属复合物(ionic polymer metal composite,IPMC)是一种新型离子型电致动聚合物,具有在低电压驱动下产生大变形的特点而有广阔的应用前景。通过在IPMC表面制作图案化电极,使其在电压驱动下实现扭转运动。针对图案化电极的结构尺寸对其扭转特性的影响进行研究,得到图案化电极IPMC的扭转特性规律。同时针对贴合方式IPMC的结构尺寸变化对其扭转特性的影响进行研究,并比较两种IPMC的扭转运动效果,得出制备可实现扭转运动IPMC的影响因素。

柔性伸展IPMC的制备及抓取技术应用研究

离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种新型电活性致动材料,具有驱动电压低、形变位移大、响应迅速等优点。自行浇铸Nafion基底膜并做预变形处理,采用化学镀方法制备基于图案化电极IPMC分布式柔性伸展材料,通过控制其输入信号,从而控制IPMC的抓取行为,并对柔性伸展IPMC抓取过程进行演示。在IPMC末端连接仿生干黏附材料,组成黏附-抓取一体化复合结构单元,探索将其应用于柔性抓取技术。

石墨烯/SU-8复合导电光刻胶的制备及传感应用

将导电导热性石墨烯(GR)引入光刻胶SU-8中,制备了具有导电性的复合光刻胶.采用超景深显微镜和万用表表征了石墨烯在复合光刻胶中的分散性及复合光刻胶的导电性.通过光刻法将设计的图案转移到氧化铟锡(ITO)玻璃表面制备了一种新型的GR/SU-8图案化电极元件.进一步在GR/SU-8/ITO表面电化学原位还原Cu NPs,制备了一种新型无酶传感器.实验结果表明,该传感器具有优异的电子转移性能,在1～10 mmol/L浓度范围内对过氧化氢具有良好的响应(R2=0. 999),同时稳定性优异,15 d后电流响应仍可保持90%以上,表明该导电光刻胶可用于电化学传感领域.

基于电喷印集成制造阵列化嵌金属电极柔性微流体管道

微流控芯片在生物、化学、医学等领域受到了研究者们的广泛关注,尤其是含有金属电极的微流体管道在毛细电泳、电化学微量检测、生物医学工程和柔性电子领域具有广泛的需求前景.文章提出了一种简单按需制备阵列化嵌金属电极柔性微流体管道的方法.该方法基于电喷印直写技术并结合翻模和湿法刻蚀工艺,实现了嵌金属电极柔性微流体管道阵列的制备.首先,通过在线性转动接收基底上叠加直写聚乙烯醇(PVA)纤维,制备了可嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)的表面光滑的线性凸起微结构(线宽为10~100μm,高宽比可大于1:2),并以此作为模板,实现了阵列化柔性微流体沟道的制造;其次,通过在平动接收基底上直写光刻胶作为保护层,并结合湿法刻蚀工艺,实现了在含有微流体沟道阵列的柔性基底上金属图案化导电电极(线宽低至5μm)的灵活制造;最后,对通入不同浓度盐溶液的微流体管道进行电学测试,验证了其管道的导通性和金属电极的导电性.结果表明:基于电喷印的集成制造流程可以灵活、简单、高效、低成本的按需加工阵列化嵌金属电极柔性微流体管道,有望应用在生物医学工程和柔性电子等领域.

基于碳基透明电极的柔性有机电致发光二极管

随着消费升级和5G技术的发展,显示技术正朝着超高分辨率、大尺寸、轻薄、柔性和低成本方向蓬勃发展。有机发光二极管(OLED)具有自发光、超薄、节能、大面积、易实现柔性及三维显示等优点,是最具竞争力的颠覆性显示技术。柔性透明电极材料对实现可弯曲、可折叠、可穿戴柔性OLED至关重要。而传统的氧化铟锡(ITO)电极弯折易碎、原材料稀少、价格逐年上升,不适合未来柔性OLED的大范围推广应用。而碳基材料具有原材料丰富、制造成本低、制备工艺简单、机械性能优越等特点,是最有前途的替代ITO的新兴柔性电极材料。其中一维碳纳米管、二维石墨烯、三维互穿网络导电聚合物等新型碳基导电材料以优异的透光性、导电性、柔性和化学可修饰性得到广泛的关注,并在光电器件领域取得了重要研究成果。对此,本文系统地介绍了碳纳米管、石墨烯和导电聚合物几种典型碳基柔性透明电极材料的光电性质、制备方法和图案化工艺,并总结了近年来基于碳基电极材料的柔性OLED研究进展,最后分析了当前柔性OLED大规模生产和应用中存在的问题,并对未来的发展方向做出了展望。