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Intrinsically Stretchable and Self‐Healing Electroconductive Composites Based on Supramolecular Organic Polymer Embedded with Copper Microparticles
Advanced Electronic Materials ( IF 6.2 ) Pub Date : 2020-08-13 , DOI: 10.1002/aelm.202000527 Rubaya Yeasmin 1 , Le Thai Duy 2 , Seungik Han 1 , Hyungtak Seo 3
Advanced Electronic Materials ( IF 6.2 ) Pub Date : 2020-08-13 , DOI: 10.1002/aelm.202000527 Rubaya Yeasmin 1 , Le Thai Duy 2 , Seungik Han 1 , Hyungtak Seo 3
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Integration of electrical conductivity, stretchability, and self‐healing properties of electronic material is a promising way to meet the criteria for developing next‐generation technologies ranging from ordinary sustainable electronics to high‐tech human–machine interfaces. To this particular purpose, a cost‐effective composite material having simultaneous functionalities of electrical conductivity, stretchability, and self‐healability based on supramolecular organic polymer and copper microparticles is presented. The composite can be mass‐produced via the sol–gel method and is tunable by adjusting the copper loading. Electrical and mechanical characterizations show that the composite material owns not only a high stretchability (≥120%) but also an excellent self‐healability at ambient conditions within 5 min. The healing efficiency is about 90% for its mechanical property and almost 100% for its electrical properties. Besides, the electrical properties are found in the range of semiconductors that can be restored upon five cutting–healing cycles. One‐step further, the developed material is utilized to fabricate a wearable strain sensor. Also, real‐time human motion detection is demonstrated using the fabricated sensor. These results exhibit the potential of the material for developing self‐healing electronic devices and show promising directions in the field of wearable and sustainable electronics, human–machine interfaces.
中文翻译:
基于嵌入铜微粒的超分子有机聚合物的本征可拉伸自修复导电复合材料
电子材料的导电性,可拉伸性和自愈特性的集成是满足开发从普通的可持续电子产品到高科技人机界面等下一代技术标准的一种有希望的方式。为此,提出了一种具有成本效益的复合材料,该材料具有基于超分子有机聚合物和铜微粒的同时具有导电性,可拉伸性和自愈性的功能。该复合材料可以通过溶胶-凝胶法大量生产,并且可以通过调整铜负载量进行调整。电气和机械特性表明,该复合材料不仅具有高拉伸性(≥120%),而且在环境条件下在5分钟内具有出色的自修复性。机械性能的治愈效率约为90%,电气性能的治愈效率约为100%。此外,在半导体范围内发现了电性能,可以通过五个切割-修复循环来恢复电性能。进一步,将开发出的材料用于制造可穿戴应变传感器。此外,使用装配好的传感器演示了实时人体运动检测。这些结果展示了该材料在开发自我修复电子设备方面的潜力,并在可穿戴和可持续电子,人机界面领域显示出了有希望的方向。所开发的材料用于制造可穿戴式应变传感器。此外,使用装配好的传感器演示了实时人体运动检测。这些结果展示了该材料在开发自我修复电子设备方面的潜力,并在可穿戴和可持续电子,人机界面领域显示出了有希望的方向。所开发的材料用于制造可穿戴式应变传感器。此外,使用装配好的传感器演示了实时人体运动检测。这些结果展示了该材料在开发自我修复电子设备方面的潜力,并在可穿戴和可持续电子,人机界面领域显示出了有希望的方向。
更新日期:2020-09-08
中文翻译:
基于嵌入铜微粒的超分子有机聚合物的本征可拉伸自修复导电复合材料
电子材料的导电性,可拉伸性和自愈特性的集成是满足开发从普通的可持续电子产品到高科技人机界面等下一代技术标准的一种有希望的方式。为此,提出了一种具有成本效益的复合材料,该材料具有基于超分子有机聚合物和铜微粒的同时具有导电性,可拉伸性和自愈性的功能。该复合材料可以通过溶胶-凝胶法大量生产,并且可以通过调整铜负载量进行调整。电气和机械特性表明,该复合材料不仅具有高拉伸性(≥120%),而且在环境条件下在5分钟内具有出色的自修复性。机械性能的治愈效率约为90%,电气性能的治愈效率约为100%。此外,在半导体范围内发现了电性能,可以通过五个切割-修复循环来恢复电性能。进一步,将开发出的材料用于制造可穿戴应变传感器。此外,使用装配好的传感器演示了实时人体运动检测。这些结果展示了该材料在开发自我修复电子设备方面的潜力,并在可穿戴和可持续电子,人机界面领域显示出了有希望的方向。所开发的材料用于制造可穿戴式应变传感器。此外,使用装配好的传感器演示了实时人体运动检测。这些结果展示了该材料在开发自我修复电子设备方面的潜力,并在可穿戴和可持续电子,人机界面领域显示出了有希望的方向。所开发的材料用于制造可穿戴式应变传感器。此外,使用装配好的传感器演示了实时人体运动检测。这些结果展示了该材料在开发自我修复电子设备方面的潜力,并在可穿戴和可持续电子,人机界面领域显示出了有希望的方向。