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Linköping大学研发新型复合材料用于可伸缩热电发电机
发布日期:2020-03-25  来源:复材网译  浏览次数:298
 
一种柔软富有弹性的有机热电模块首次被创造出来,它可以从人的体温中获取能量。这一突破得益于新型复合材料,其可广泛应用于智能服装、可穿戴电子产品和电子皮肤。

瑞典 linköping大学有机电子实验室的研究人员开发出了一种具有独特性能的有机复合材料,它不仅柔软、有弹性,而且具有很高的导电性和良好的热电性能。使其成为许多可穿戴用品的理想选择。

研究人员与来自比利时、新西兰和加利福尼亚的同事一起,在《自然通讯》杂志上发表了这一结果。

有机电子学实验室的博士后和首席研究工程师Nara Kim把导电聚合物PEDOT:PSS,水溶性聚氨酯橡胶,离子液体三种材料混合,形成了一种具有独特性能的复合材料。PEDOT:PSS赋予它热电性能,橡胶提供弹性,离子液体保证它的柔软性。

Nara Kim在有机电子实验室Xavier Crispin x教授和高级讲师Klas Tybrandt的领导下进行了这项研究。“Xavier Crispin是有机热电材料的先驱;Klas Tybrandt是软电子材料方面的专家;而我贡献有机复合材料的知识。这个新材料是我们共同的研究成果。”她说。

PEDOT:PSS是最常见的导电聚合物,由于其良好的热电性能,被广泛应用于许多领域。但厚厚的聚合物薄膜又硬又脆,无法成功地融入到可穿戴电子产品中。

“我们的材料无论是柔软性还是弹性,都比PEDOT:PSS强100倍,”有机电子实验室软电子组组长Klas Tybrandt说。“在纳米尺度和微观尺度上控制材料结构的能力,使我们能够将不同材料的优异性能融合在一种复合材料中。”

"这种复合材料是由水基溶液混合制成的,可以印在各种表面上。当表面弯曲或折叠时,复合材料也随之运动。它的合成过程既便宜又环保。研究人员发现可以利用这种材料制造柔软有弹性的有机导电材料。

Xavier Crispin表示:“许多离子液体、导电聚合物和传统弹性体混合在一起,生成新的纳米复合材料,可用于多种领域,如热电发电机、超级电容器、电池、传感器,以及可穿戴和植入式设备,这些设备往往需要厚的、有弹性的导电材料。”
 

 
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