导电性

Abstract(#br)Stretching metallic conductors to large deformations while maintaining a low and constant electrical resistance is one of the main challenges in stretchable electronics technologies. Here, we report the conservation of conductivity for deformations of up to 100% in 80 and 500\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003enm thick gold films deposited on rough polydimethylsiloxane (PDMS) substrates. The roughness is produced by curing PDMS on sand-blasted or surface-etched masters.

柔性应变传感器是在从医疗保健到软机器人等领域应用于人体监测的基础设备。可伸展的压电应变传感器越来越受到人们的兴趣，为这些传感器设计新颖、稳健和低成本的传感单元，以本征导电聚合物( ICP )为主要材料。我们研究了一种基于交联静电纺丝纳米纤维( NFs )的敏感元件，直接收集和热处理在柔性和生物相容性的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底上。以聚环氧乙烷( PEO )和聚3，4 -乙撑二氧噻吩( 3，4 -乙撑二氧噻吩)为共混物，聚苯乙烯磺酸盐( PEDOT：PSS )为基体，优化了ICP的纳米结构活性层，特别是通过PEO和PSS交联提高电导率，保持纳米结构，优化了敏感层与基体的耦合。我们证明纳米结构的活性材料可以获得优异的性能。我们对该传感器在压缩和牵引两种模式下的压阻响应进行了分析，得到电阻增加高达90 %。量规因子( GFs )反映了所观察到的超常压阻行为：45.84在牵引模式和208.55在压缩模式，远高于文献中非纳米结构PEDOT的结果。

柔性应变传感器是应用于从医疗保健到软机器人等领域的人体监测的基本设备。以本征导电聚合物( ICPs )为主导材料，设计新型、鲁棒、低成本的可拉伸压电应变传感器受到了越来越多的关注。我们研究了一种基于直接收集的交联电纺纳米纤维( NFs )的敏感元件，并将其在柔性和生物相容性好的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底上进行热处理，优化了以聚环氧乙烷( PEO )和聚3，4 -乙撑二氧噻吩( 3，4 -乙撑二氧噻吩)共混掺杂聚(苯乙烯磺酸盐) ( PEDOT：PSS )为ICP的纳米结构活性层，特别是在通过PEO和PSS交联促进电导率的热处理、保持纳米结构以及优化敏感层与基底的耦合方面。我们证明纳米结构的活性材料可以获得优异的性能。我们分析了传感器在压缩和牵引两种模式下的压阻响应，得到了高达90 %的电阻增量。量程因子( GFs )反映了所观察到的非同寻常的压阻行为：模式为45.84，压缩模式为208.55，远高于文献中非纳米结构PEDOT的结果。

目前，可伸缩、柔性和可穿戴的应变传感器对于监测人体健康和运动的能力越来越重要。但是，研制一种新型的高灵敏度、抗恶劣环境特性和多方向监测的应变传感器仍存在一定的挑战。在此，我们提出了一种柔性、多功能、可穿戴和导电的纳米纤维复合材料( WCNC )应变传感器的制备方法，由带有修饰酸修饰碳纳米管( ACNTs )的弹性热塑性聚氨酯( TPU )、耦合银纳米线( AgNWs )和固化的聚二甲基硅氧烷( PDMS )组成，ACNTs、AgNWs和PDMS的顺序修饰增强了TPU基纳米纤维膜的导电性、超疏水性和应变传感性能。WCNC ( TPU / ACNTs / AgNWs / PDMS )具有相当低的电阻约1.22  Ω / cm2 (电导率可达3506.8 S / m )，优越的超疏水性能(接触角可达153.04° )和自清洁性能。此外，WCNC应变传感器具有较高的灵敏度和较大的工作应变(约为1.36   ×  10 5，工作应变为38 % ~ 100 % )，说明WCNC在极高GF下具有较大的工作应变，此前未见报道。WCNC由于其卓越的传感性能，可用于监测人体的不同运动，同时对多个垂直方向的传感器信号进行监测，获得更精确的结果。

可拉伸导体因其在可穿戴电子领域的潜在应用而受到越来越多的关注。在弹性聚二甲基硅氧烷( PDMS )衬底上，采用银纳米线( Ag NWs )和片状复合材料制备了高可伸展导体。Ag NW /片状复合导体在100 %峰值应变下经100次拉伸/释放循环后，电阻降低至1.9×10 - 4Ohm·cm，仅增加1.8倍。复合导体导电性和可伸展性的提高是由于Ag NWs与Ag片之间的协同作用，因为Ag NWs作为导电电缆连接Ag片，Ag片填充了Ag NWs之间的空隙。稳健的Ag NW /片状导体有望成为可穿戴电子的候选材料。

本研究通过液相金属( LMs )的掺入，制备了高性能、可调谐微波屏蔽的多壁碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷( CNT / PDMS )复合材料。第二，将LM和固化剂以手动搅拌的方式加入到CNT / PDMS混合物中，得到均匀的CNT / LM / PDMS混合物。然后固化，得到最终的CNT / LM / PDMS复合材料。复合材料的高性能微波屏蔽能力归因于纳米CNTs与微米LM粒子之间的协同作用。具体而言，含有2.5   vol . % LM和3.0   vol . % CNT颗粒的复合材料实现了42.6   d B的微波屏蔽效能。此外，复合材料具有较高的吸收损耗和较低的反射损耗，可有效降低二次微波污染。更为重要的是，含LMs的复合材料的微波屏蔽性能可以通过压缩来调节，这是因为LM粒子的聚集和裂纹的形成。