柔性電子(Flexible electronics)指可設計成可彎曲、可拉伸、適應各種表面的一類電子裝置和電路。它們被廣泛地用於製造柔性顯示器、、人造皮膚、電池、電容等可植入的生物電子裝置等領域。然而,基於傳統薄膜基材的柔性電子錶現出有限的空氣和水分滲透性,影響長期穿著的舒適度,甚至會對健康產生不良影響。因此,設計並製備長期、連續和高可靠性的超軟、滲透性和可拉伸電子產品具有重要意義。
電紡奈米纖維(Electrospun Nanofibers)因其通透性、柔韌性、可拉伸性以及對三維曲面的適形性,已成為製造柔性電子器件的重要基材。電紡奈米纖維高的比表面積,提高器件的靈敏度和響應時間。其次,電紡奈米纖維的多孔結構不僅有助於功能材料的摻入,而且還可有效地模擬細胞外基質的結構特徵。更重要的是,電紡絲工藝的可擴充套件性和低廉的成本使其更適合大規模生產柔性電子元件。
本綜述深入探討了以電紡奈米纖維為基材的柔性電子器件的進展,介紹了技術製備纖維的原料和工藝種類,總結了電紡奈米纖維作為襯底的柔性感測器、柔效能量感測器以及其他柔性器的最新進展,並對這一領域的發展趨勢進行了展望。該綜述以"Research Progress of Flexible Electronic Devices Based on Electrospun Nanofibers"為題發表在《 ACS Nano》上。上海理工大學材料與化學系王世革教授為文章第一作者,上海理工大學材料與化學系李貴生教授,香港大學機械系徐立之教授為文章的通訊作者。
圖1.多種基於靜電紡奈米纖維的柔性電子產品的圖示。
圖2.幾種典型的柔性器件。
香港大學徐立之教授課題組主頁:
https://www.xulizhi.hku.hk/
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c13106
來源:高分子科學前沿
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