本文转载自微信公众号“高分子科技”
英文原题:Liquid Metal Nanoparticle-Based Multifunctional Printable Electronics Enabled by Polymerizable Deep Eutectic Solvents

第一作者:赵凯博士、赵彦博(22级研究生)
通讯作者:叶常青教授
作者:赵凯、赵彦博、王嘉霖、叶常青
传统印刷技术和电子制造的独特结合,扩大了可打印电子技术在不同领域的应用。有趣的是,印刷器件通常具有低成本、重量轻、抗弯曲的特点,在先进的柔性电子领域具有广阔的前景。液态金属纳米颗粒(LMNPs)由于其高的导电率和流动性,以及与块状LM相比改进的润湿性,被认为是可打印电子产品的有前途的候选材料。然而,LMNPs的高表面张力和弱粘附性对其在不同基质上的简单图案化提出了巨大的挑战。
课题组利用α-硫辛酸(LA)/氯化胆碱(ChCl)可聚合低共熔溶剂(PDESs)为聚合物载体,以LMNPs为软导电填料,设计构筑了一类多功能可印刷电子器件的LMNP聚合物复合材料。相关成果以题为“Liquid Metal Nanoparticle-Based Multifunctional Printable Electronics Enabled by Polymerizable Deep Eutectic Solvents”发表于Advanced Functional Materials上。
具体而言,基于LA的开环聚合特性,提出并构建了全新的液态金属-可聚合DES体系,通过多种印刷方式(丝印、模版印刷、直写等)在不同基底上实现了图案化制备,展现出高导电、高粘附、可回收和在变形下稳定一致的电学性能。更重要的是,这些电子器件可以通过热处理很容易地溶解在乙醇中,并可以重新打印以供进一步使用,具有出色的可回收性。最后,进一步演示了它们在可拉伸传感器、共形电极和智能制动器等领域的应用。

图1 LMNP-PDES的制备和图案化过程的示意图

图2 LMNP-PDES的表征

图3 LMNP-PDES的印刷图案及回收利用

图4 LMNP-PDES的电学性能

图5 人体应用

图6 制动器
Liquid Metal Nanoparticle-Based Multifunctional Printable Electronics Enabled by Polymerizable Deep Eutectic Solvents
Kai Zhao#, Yanbo Zhao#, Jialin Wang, and Changqing Ye*
Adv. Funct. Mater., 2025, 35(24): 2424490.
Published Online: 10 January 2025
原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202424490