基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸应变传感器
可拉伸的应变传感器,在可穿戴器件、健康检测和运动模拟器、软性机器人、电子皮肤、各种y疗应用中起着重要作用。这些应用常常要求其在各种触摸拉伸等应变下,能够准确且可靠地探测到应变。低可靠性和灵敏度以及窄的感应范围限制了其进一步发展。
中国k学院宁波材料所葛子义研究员团队联合香港理工大学严锋课题组,研发出一种具有宽可拉伸范围、高灵敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸应变传感器,并成功实现对***运动行为的实时准确可靠监测。
器件对手指弯曲的精准梯度响应(循环三次);器件在0?50%拉伸下的应变响应
该团队成员樊细副研究员和香港理工大学王乃祥等利用新型的转移?印刷方法制备了高导电的PEDOT:PSS/AgNW杂化透明薄膜。x酸处理的PEDOT:PSS表现了高的导电性(导电率σ=3100Scm?1)。然后通过液体PDMS固化辅助转移?印刷方法,将PEDOT:PSS/Ag NW材料从玻璃衬底上转移?印刷到弹性的PDMS薄膜,从而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的应变传感器。将冷水机温度设置为-5℃,待温度充分降低之后,可开始准备均质处理2。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆结构以及界面之间强的粘附性,提高器件结构的稳固性,这有利于提高应变响应的可靠性。另外,尽管少量的Ag NWs在拉伸过程中会断裂,但是x酸处理的高导电的PEDOT:PSS能够补偿AgNWs的导电性的下降;这种杂化的薄膜提供了多条导电通道,有利于载流子的传输和电荷收集,从而增强了器件响应的可靠性。
PEDOT:PSS的应用领域:化学生物传感器
PEDOT/PSS复合材料作为传感材料具有结构稳定可逆,电化学活性好,生物兼容性好,且能与不同制备方法相结合,与不同材料共聚复合等优点。
PEDOT:PSS的应用领域:防腐涂层
PEDOT/PSS涂层结合了导电性、环境稳定性及可逆的氧化还原特性等物理化学性能,能够使金属表面发生活性钝化,催化生成致密氧化钝化膜,有效屏蔽腐蚀介质,避免与金属基体的进一步接触。
PEDOT:PSS涂层具有导电性强、成膜质量好、透明度好、光学对比度高、稳定性高、附着力强、膜颜色易变、循环和耐久性好等优点,一直是本征型导电涂料领域的研究核心,相信随着社会要求的不断提高以及研究的不断深入,其应用领域也将不断拓展。
柔性钙钛矿太阳能电池机械力学稳定性:(A) 柔性电池模组在不同曲率半径弯折的照片。(B) 柔性电池在不同曲率半径下弯折300次后的光电转换效率。—均质处理PEDOT自百川英树等发现用碘或者氟h钾掺杂的聚y炔具有与金属相当的导电性,电导率可达10SS/cm以来,导电高分子成为科学的研究热点。(C) 在3 mm曲率半径下,柔性电池弯折5000次后的光电转换效率。(D) 在3mm曲率半径下,不同有效面积的柔性电池弯折后光电转换效率。
他们进一步测试了柔性电池的长时间稳定性。因为器件同时采用PEDOT:PSS作为电极和空穴界面层,避免了界面层PEDOT:PSS对于ITO电极的酸性腐蚀。12EL-P3155耐高温,高湿,UV光LED背光,增强稳定性35014gt。封装器件经过180天测试后,仍具有80%初始光电转换效率。器件的稳定性也通过飞行时间二次离子质谱进行了深入研究。PEDOT:PSS:CFE电极克服了PEDOT:PSS的吸湿性问题,从而减缓钙钛矿器件的离子扩散,提高了稳定性。
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