可折叠的智能手机在下一代显示器件中占有极为重要的地位。当前手机屏幕上的窗口层由硅酸盐玻璃制成,虽然玻璃具有可靠的高强度和耐刮擦性,但是它的易碎性和刚性导致其无法单独在柔性显示器中使用。因此,可折叠显示器的商业化取决于是否能够研发出具有玻璃般硬度与塑料般柔性的透明材料,这两点从表面上看来似乎是相互矛盾的。 在Advanced Materials期刊最近的一篇通讯文章中,来自韩国科学技术研究院和固体技术有限公司的Byeong-Soo Bae, Dongchan Jang及其同事们报道了一种融合了玻璃与塑料各自优点的纳米复合材料。

柔性超硬涂层

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可折叠的智能手机在下一代显示器件中占有极为重要的地位。当前手机屏幕上的窗口层由硅酸盐玻璃制成,虽然玻璃具有可靠的高强度和耐刮擦性,但是它的易碎性和刚性导致其无法单独在柔性显示器中使用。因此,可折叠显示器的商业化取决于是否能够研发出具有玻璃般硬度与塑料般柔性的透明材料,这两点从表面上看来似乎是相互矛盾的。 在Advanced Materials期刊最近的一篇通讯文章中,来自韩国科学技术研究院和固体技术有限公司的Byeong-Soo Bae, Dongchan Jang及其同事们报道了一种融合了玻璃与塑料各自优点的纳米复合材料。 他们的柔性复合材料由无机的组分硅氧烷与有机的环氧基团共价结合而组成。他们通过紫外照射引发环氧官能化的低聚硅氧烷产生阳离子开环聚合反应来制备环氧-硅氧烷分子杂化物,其环氧基团的转化率达到95%。所得材料是透明的,并呈现出不能区分有机相和无机相的纳米级杂化复合,其包括弹性恢复和硬度在内的机械性能,均优于研究人员测试的参照材料。 通过扫描电子显微镜进行监测,进行了施加单次或循环荷载的原位弯曲实验。在单次荷载周期的全过程中观察到近似线性的弹性行为。对于循环的载荷实验,共进行了15个周期的加载和卸载循环,在最后的周期结束之后,材料仅发生约150nm的形变,表明该材料具有显著的弹性和可恢复性。 研究人员利用该复合材料制作了PET薄膜,并评估了其作为一种硬化膜的性能。令人吃惊的是,在超过10,000次的折叠循环之后,该薄膜没有产生永久性的变形或破裂,表面铅笔硬度高达9H;通过磨损试验,PET薄膜显示出优异的耐磨性。 作者此项研究已经证明了一种透明的环氧-硅氧烷分子复合材料,其具有类塑料性、低杨氏模量、玻璃般的高强度和高韧性。这种复合材料是首创的适合用作柔性的、可折叠的光电子器件中的硬化膜。 了解更多的信息,请访问Advanced Materials 期刊主页。