三维电子产品:可自发包覆不规则形状的碳纳米管器件

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传统的电子产品一般都是在平滑的基底上构筑的,然而我们在日常生活中遇到的有生命和无生命系统均是三维结构,因此制备三维电子产品或可包覆三维结构的电子产品就显得尤为重要。有机薄膜和低维度纳米材料超薄器件的柔韧性使之具有广泛的应用前景,包括柔性显示屏、电子皮肤及健康检测器等。最近,斯坦福大学的鲍哲南课题组巧妙地将形状记忆薄膜材料与具有高迁移率、高比表面积的单壁碳纳米管(SWNT)相结合,制备出形状可控、可自发包覆不规则三维结构的柔性电子器件。

该器件由耐热的高分子聚酰亚胺、具有形状记忆功能的聚苯乙烯以及SWNT组成。聚苯乙烯和聚酰亚胺双层膜可对外界热刺激做出可控的形状反应,并能很好的包覆于任意形状的三维结构上,而其中包含的SWNT是所构筑的晶体管和传感器的活性材料,相关成果发表于《Advanced Science》上

这种形状可控、可自包覆不规则形状的三维SWNT器件在生活中具有很多应用:将这种器件包覆于眼镜或者钥匙环上,则可利用SWNT对氢气的检测功能来预防火灾的发生;利用SWNT对温度的响应来检测人体健康情况,并且可以利用包覆于外科手术刀上的这种器件来控制化学反应和存储数据等。采用这种巧妙的构思不仅制备出了可包覆三维结构的器件,也为电子产品从二维迈入三维开创了新的思路,极大推动了三维电子产品的发展。

About 付 磊

武汉大学化学与分子科学学院教授;主要研究二维材料的表面控制生长及其在柔性、能源领域的应用。更多信息请访问:http://leifu.whu.edu.cn