研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)技術(shù) 在地形表面上創(chuàng)建靈活的傳感器

在韓國科學(xué)技術(shù)研究所，后硅半導(dǎo)體研究所的Hyunjung Yi博士及其研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種轉(zhuǎn)印技術(shù)，該技術(shù)使用水凝膠和納米油墨在各種形狀的柔性基板上創(chuàng)建高性能傳感器。結(jié)構(gòu)。

隨著可穿戴設(shè)備(包括直接連接到皮膚的智能手表和健身帶)的普及，對(duì)于允許在各種形狀和類型的表面上生產(chǎn)高性能傳感器的技術(shù)的需求不斷增長。

轉(zhuǎn)印的工作方式類似于紋身貼紙 - 將紋身貼在皮膚上，然后取下紙背，在皮膚上留下圖像。新開發(fā)的過程在一個(gè)表面上創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)，然后以類似的方式將其轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面。該方法最顯著的優(yōu)點(diǎn)在于它在很大程度上避免了直接在熱和/或化學(xué)敏感的基板上形成器件所涉及的困難，這就是轉(zhuǎn)移印刷廣泛用于制造柔性器件的原因。另一方面，當(dāng)前轉(zhuǎn)移印刷方法的主要缺點(diǎn)是它們通常只能用于具有平坦表面的基材。

KIST團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)簡單易用的轉(zhuǎn)印工藝克服了這些限制，該工藝允許在具有不同特征和紋理的地形表面上創(chuàng)建高性能，靈活的傳感器。

利用水凝膠的多孔和親水性質(zhì)，KIST團(tuán)隊(duì)將水溶液基納米油墨噴墨印刷到水凝膠層上，水凝膠層固化在地形表面上。納米油墨中的表面活性劑和水快速通過水凝膠的多孔結(jié)構(gòu)，僅留下疏水性納米材料保留在表面上 - 顆粒的長度大于水凝膠中孔的直徑。

用于該印刷過程的納米油墨的量非常小，允許快速形成電極。此外，由于所得納米網(wǎng)絡(luò)的高純度和均勻性，電極的電性能非常出色。此外，由于納米材料的疏水性，它與水凝膠之間的相互作用程度極低，允許電極容易地轉(zhuǎn)移到不同的地形表面。

通過將可模制的彈性體流體固化到水凝膠 表面上的方法來轉(zhuǎn)移納米網(wǎng)絡(luò)的T技術(shù)使得即使在具有粗糙表面的基板上也能夠容易地形成柔性電極。該團(tuán)隊(duì)將納米電極直接轉(zhuǎn)移到手套上，以創(chuàng)建一個(gè)可以立即檢測手指運(yùn)動(dòng)的改良傳感器。它還創(chuàng)造了一種靈活的高性能壓力傳感器，可以測量手腕的脈搏。

Yi說：“這項(xiàng)研究的結(jié)果是一種新的簡單方法，可以在具有不同特征和結(jié)構(gòu)的表面上創(chuàng)建靈活，高性能的傳感器。我們希望這項(xiàng)研究能夠應(yīng)用于需要高應(yīng)用的許多領(lǐng)域。將性能材料引入柔性和/或非傳統(tǒng)基板，包括數(shù)字醫(yī)療保健，智能人機(jī)界面，醫(yī)療工程和下一代電氣材料。“