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可拉伸,不怕摔,能回收?新型电子产品都能实现

电流通过“自愈电路”。

想拥有一部在拉伸或损坏后还能接电话、打电话的智能手机吗?研究人员在柔性电路领域取得的新突破有望实现这一梦想。techxplore.com网站当地时间6月28日报道,美国弗吉尼亚理工大学机械工程系与大分子创新研究所的科学家Michael Bartlett等人开发了一种新型柔性电子装置,为能自我修复、可重组可回收的设备的制造奠定了基础。这些像皮肤一样的电路柔软而富有弹性,在负荷下能够承受大幅损伤而不会失去导电性。此外,在产品使用寿命终结后,柔性电路可进入回收流程,用于生产新电路。相关研究成果刊登在《通讯材料》杂志中。

目前,手机、笔记本电脑等电子设备包含大量刚性材料,灵活性较差。Bartlett团队用柔性电子复合材料和微细导电金属液滴替代了刚性材料。最初,金属液滴以离散液滴形式分散在弹性体(橡胶聚合物)中。博士后研究员Ravi Tutika说:“在电路制造过程中,我们引入了压花工艺,它让我们能通过选择性连接液滴来快速制造可调电路。随后,液滴能够局部分解以重新构造电路。在极端情况下,我们甚至能够断开所有液滴连接,回收材料,然后重新开始新一轮的制造过程。”

研究人员表示,如果新型柔性电路受到穿孔损伤,金属液滴可以在孔周围形成新连接,并继续传导电流。他们将电路长度拉伸至初始长度的十倍左右,也同样未发现电路故障。产品的使用寿命结束时,金属液滴、橡胶材料都可以通过重新加工被循环利用,这为发展可持续电子产品创造了可行性。

虽然可伸缩智能手机尚未问世,但科技的快速发展为柔性电子产品的商用带来了希望。Bartlett说:“我们为取得的新进展感到兴奋不已。这些材料有可能成为新兴柔性技术的关键组件。”

科界原创

编译:雷鑫宇 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《通讯材料》

期刊编号:2662-4443

原文链接:https://techxplore.com/news/2021-06-unbroken-soft-electronics-dont.html

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