納米材料的行為與電路中的電子流動不同

通過在諸如箔，塑料或聚合物的軟材料上印刷電子電路來生產(chǎn)柔性裝置。它們重量輕，可折疊或彎曲而不會影響電子設備的功能。由于其廣泛的應用潛力，它們正在迅速獲得關注?？纱┐髟O備(如活動跟蹤器)就是一個典型的例子。

近年來，越來越多地研究石墨烯基納米復合材料以增強柔性電子器件的耐久性和韌性。然而，在建立材料的電子特性方面存在主要挑戰(zhàn)，因為納米材料的行為與電路中的電子流動不同。

在初步研究中，來自Chennai的SRM科學與技術研究所的研究人員已經(jīng)證明了由石墨烯和聚偏二氟乙烯制成的納米復合材料的電子特性。聚合物提供了柔韌性，而石墨烯則提高了電性能。

當用掃描隧道顯微鏡分析時，可以看到電子穿過勢壘的運動，表明納米復合材料在庫侖阻塞區(qū)域具有隧道性質(zhì)。

“庫侖阻塞是一種特別在納米級材料中觀察到的現(xiàn)象。在常規(guī)導電材料中，存在傳導電子的自由流動。但在納米空間中并非如此，其中導電子形成強烈排斥力的云，阻止來自相鄰分子的其他電子自由流動，并且該裝置不再遵循歐姆定律。我們的納米復合材料通過屏障表現(xiàn)出相當好的隧道性能來抵御這種封鎖，“首席研究員Arijit Sen在接受科學電報采訪時解釋道。

納米復合材料產(chǎn)生的另一個重大挑戰(zhàn)是它們的再現(xiàn)性。研究團隊通過采用熔融混合和鑄造的制造技術克服了這一點。

對于在電子學中有效使用的納米復合材料，它必須克服電流 - 電壓行為的非線性響應，適當?shù)卣故倦娊橘|(zhì)和電荷存儲，承受高電勢并促進電子的傳導以用于納米的開關模式操作 - 在電子設備中切換。

“為了實現(xiàn)這些參數(shù)，我們采用了面向缺陷的準石墨烯;也就是說，石墨烯材料中的一些碳鍵故意未完成，這導致電子有效地通過靜電屏障轉(zhuǎn)移，“森說。

擊穿測試表明，納米復合材料可以承受高壓。這意味著它可以在各種電壓應用中工作，而不會出現(xiàn)電氣故障。