研究目的
利用可行的激光直写(LDW)工艺,制备一种高导电性、机械稳定性强、柔韧且可拉伸的可穿戴电子设备电极。
研究成果
LDW工艺能有效制备出兼具优良导电性、透明度和机械-电稳定性的皮肤兼容金属电极。这种微弹簧结构电极在可穿戴电子领域展现出巨大潜力,其应用已在电热理疗设备中得到验证。
研究不足
该研究未涉及电极在持续使用下的长期耐久性,也未探讨大规模生产可能面临的挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光直写(LDW)工艺制备微弹簧结构金属电极。该工艺通过在硅基底上打印反向模板,并利用电沉积技术在暴露的导电基底表面沉积金属离子(镍、银)。
2:样本选择与数据来源:
以导电硅基底作为LDW工艺基础,将金属电极转移至柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底。
3:实验设备与材料清单:
1064 nm红外激光器(JPT电子)、扫描电镜(日立SU8010)、原子力显微镜(布鲁克Dimension Icon)、光学显微镜(CMM-55E)、四探针测试仪(ST2263)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-2550)及红外热像仪(InfraTec VarioCAM)。
4:0)、原子力显微镜(布鲁克Dimension Icon)、光学显微镜(CMM-55E)、四探针测试仪(ST2263)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-2550)及红外热像仪(InfraTec VarioCAM)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:LDW工艺包括在导电硅基底上固化聚合物、用去离子水去除未固化部分、电沉积金属离子,以及将金属结构转移至柔性基底。
5:数据分析方法:
基于方阻、透光率及拉伸/弯曲条件下的机电稳定性评估金属电极性能。
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获取完整内容-
UV-2550 spectrophotometer
UV-2550
Shimadzu
Used for testing the transmittance of the metal electrodes.
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Infrared camera
VarioCAM
InfraTec
Used for measuring the contour temperature map and infrared thermal imaging of the electric-thermal device.
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SEM
SU8010
HITACHI
Used for analyzing the surface morphology of the metal electrodes.
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AFM
Dimension Icon
Bruker
Used for measuring the surface roughness of the metal electrodes.
-
IR laser
1064 nm
JPT Electronics
Used for curing polymer on conductive silicon substrates in the LDW process.
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Optical microscope
CMM-55E
Used for obtaining optical images of the metal electrodes.
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Four-probe tester
ST2263
Used for testing the sheet resistance of the metal electrodes.
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