無處不在的聚合物形成用於可穿戴電子產品的自愈柔性導體

一個 新型自修復聚合物 它是由 RIKEN 化學家創造的，非常適合用作可穿戴設備和機器人中的柔性導體。

該作品發表在期刊上 美國化學會雜誌。

普通電子設備中使用的電導體通常是脆性且缺乏彈性的。這使得它們不適合用於需要重複彎曲的應用，例如可穿戴電子產品和機器人。

為了解決這個問題，研究人員正在尋求為這些應用創造堅固且靈活的導體。非常希望這些導體也具有自愈能力，以便它們在損壞後能夠自我修復。

“在實際情況下，這些導體很容易因反複變形而發生機械損壞，從而損害其可靠性並縮短其使用壽命，”日本理化學研究所可持續資源研究中心的侯兆明解釋道。 “啟用自我修復功能可以通過在損壞後恢復功能來有效解決這些問題。”

製造這種柔性導體的一個有前景的策略是使用自修復聚合物作為柔性基底，並摻入可以導電的金納米顆粒或納米片。然而，賦予聚合物自修復和粘合性能並不容易。

現在，豪和他的同事們已經證明，用含硫基團（硫醚）對稱為聚烯烴的常見聚合物進行改性，可以產生一種可用於製造柔性導體的自修復聚合物。

“聚烯烴在日常生活中無處不在，並且是所有聚合物中產量最大的，”豪說。 “它們結合了多種理想的特性，包括低成本、高機械強度、易於加工以及出色的化學和環境穩定性，使它們成為有前途的導體候選者。”

該團隊成功的秘訣是使用了一種新的催化劑，這使得他們能夠以受控的方式輕鬆地結合硫醚。

“我們的工作表明，具有不同性質的烯烴的催化劑控制共聚可以作為先進技術合成具有多種功能的聚烯烴材料的有用方案，”豪說。 “這些結果可能會激發該領域的進一步研究。”

這種方法的一個優點是硫和金彼此具有天然的親和力，這在自修復聚合物和金塗層之間提供了牢固的結合。 “硫醚官能化聚合物上鍍金的耐久性遠遠超出了我們的預期，”Howe 說。 “它經受住了超過 50 次的膠帶剝離測試。”

豪說，該團隊使用不同的聚烯烴構建模塊，旨在“為柔性導體創建一個全新的自修復聚合物系列，具有更高的耐用性以及其他先進技術”。