Lim Chwee Teck教授(左)、陈淑文博士(右)和他们的团队开发了一种新型液态金属材料(由研究人员持有),适用于制造可拉伸电子产品的柔性和牢不可破的电路开云网站。
想象一下,一个可拉伸且耐用的传感器贴片,用于监测肘部或膝盖受伤患者的康复情况,或者一个牢不可破且可靠的可穿戴设备,用于测量跑步者在训练期间的心脏活动,以防止危及生命的伤害。可穿戴技术的颠覆性创新往往受到为这些智能设备供电的电子电路的限制,这些电路通常由坚硬或容易损坏的导电金属制成。
新加坡国立大学的研究人员最近发明了一种适用于可拉伸电子电路的新型超柔性、自修复和高导电材料开云网站。这一突破可能会显著提高可穿戴技术、软机器人、智能设备等的性能。
这种新设计的材料被称为双层液体固体导体(BiLiSC),它可以拉伸到原来长度的22倍,而导电率不会显著下降。这种以前从未实现过的机电性能提高了人机界面的舒适性和有效性,并为其在医疗保健可穿戴设备和其他应用中的应用开辟了广泛的机会。
新加坡国立大学健康创新与技术研究所所长、研究团队负责人Lim Chwee Teck教授说:电子元件电路新闻动态,“我们开发这项技术是为了满足下一代可穿戴、机器人和智能设备对性能、功能强大但‘牢不可破’的电路的需求。使用BiLiSC的液态金属电路使这些设备能够承受大变形,甚至自愈,以确保电子和功能的完整性。林教授和他的团队也来自新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系。
液态金属电路使用一种名为双层液态固体导体(BiLiSC)的新设计材料,使可穿戴设备等设备能够承受大变形,甚至自愈,以确保电子和功能的完整性。
BiLiSC是一种令人兴奋的技术,非常适合用于可穿戴设备,因为可穿戴设备需要考虑身体的形状和各种运动。
它由两层组成。第一层是自组装的纯液态金属,即使在高应变下也能提供高导电性,减少了功率传输期间的能量损失和信号传输期间的信号损失。
第二层是包含液态金属微粒的复合材料,并且其能够在断裂后自我修复。当出现裂纹或撕裂时,从微粒中流出的液态金属可以流入间隙,使材料几乎瞬间愈合,以保持其高导电性。
为了确保这项创新在商业上可行,新加坡国立大学团队找到了一种以高度可扩展和成本效益的方式制造BiLiSC的方法。
新加坡国立大学的团队证明,BiLiSC可以制成可穿戴电子产品的各种电气组件,如压力传感器、互连、可穿戴加热器和用于无线通信的可穿戴天线。
在实验室实验中,使用互连的机械臂可以更快地检测和响应压力的微小变化。此外,与用非BiLiSC材料制成的另一互连相比,机械臂的弯曲和扭曲运动不会阻碍信号从传感器传输到信号处理单元。
新加坡国立大学研究人员开发的新型导电可拉伸“超级材料”几乎可以瞬间愈合裂缝或切口开云网站,以保持其导电性。
继BiLiSC的成功演示之后,新加坡国立大学团队目前正在进行材料创新和工艺制造。他们正在寻找一种改进版的BiLiS开云全站,可以直接打印,而不需要模板。这将在制造BiLiSC时降低成本并提高精度。
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