研究目的
通过在液晶弹性体复合薄膜表面铺设排列整齐的碳纳米管(CNT)片层,研究一种可通电自修复、热稳定且具有导电性的薄膜的开发。
研究成果
该研究通过在液晶弹性体复合薄膜表面铺设定向碳纳米管,成功制备出一种具有自修复、热稳定和导电性能的薄膜。该薄膜可通过电和光实现修复,在13伏电压下划痕即可轻松愈合。修复后的薄膜几乎保持了与原始样品相同的机械强度。该方法为开发自修复电子设备提供了可能,在软体执行器和高性能超级电容器等领域具有应用潜力。
研究不足
愈合速率可能随样本尺寸、热容量和化学结构而变化。该研究使用了在相同条件下制备的具有固定尺寸、热容量和化学结构的薄膜。
1:实验设计与方法选择:
通过将排列整齐的碳纳米管(CNT)薄膜铺设在CNT-xLCE薄膜表面,随后用乙醇致密化处理并在环境条件下自然干燥,制备出自修复导电薄膜。
2:样品选择与数据来源:
CNT-xLCE薄膜根据先前方法制备。排列整齐的碳纳米管薄膜从采用化学气相沉积(CVD)合成的垂直排列碳纳米管阵列中连续干法拉制获得。
3:实验设备与材料清单:
材料包括CNT-xLCE薄膜、排列整齐的碳纳米管薄膜、用于致密化的乙醇以及用于修复的直流电源。
4:实验步骤与操作流程:
将排列整齐的碳纳米管薄膜铺设在CNT-xLCE薄膜上,用乙醇致密化并干燥。通过施加电压触发修复过程。
5:数据分析方法:
采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征形貌与微观结构,通过循环伏安法(CV)和恒电流充放电测量研究电化学性能。
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获取完整内容-
SEM
FEI Quanta 650
FEI
Characterization of morphology and microstructure.
-
AFM
Asylum Research MFP-3D
Oxford
Characterization of surface texture.
-
carbon nanotube sheet
Makes the composites conductive and enables self-healing by electricity.
-
liquid-crystal elastomer composite film
Provides the base material for the self-healing film, enabling mechanical self-healing through transesterification.
-
DC power source
Used to apply voltage for triggering the self-healing process.
-
electrochemical workstation
RST 5000
Zhengzhou Shiruisi Instrument Technology Co., ltd.
Investigation of electrochemical properties.
-
DSC
TA-Q2000
TA
Differential scanning calorimetry test.
-
TGA
TA-Q50
TA
Thermal stability measurement.
-
DMA
TA-Q800
TA
Dynamic mechanical analysis for stress-strain tests.
-
IR laser
Hi-Tech Optoelectronics Co. Ltd.
Light-induced healing test.
-
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