AFM: 液态镓合金薄膜用于可穿戴器件的电磁供电
纳米技术 纳米 2020-09-02

Ga基液体金属合金材料目前展现出多种领域中的应用前景,如器件、软体机器人、生物监测、健康监控等,这是因为其具有可变形能力和导电性。但是,大多数的Ga液体合金材料相对的柔性器件需要电源进行供电,因此导致其增加了重量和占用空间,并且需要频繁更换。相比而言,通过生物相关的力转换为电能过程的自供电能够免于该供电缺陷。有鉴于此,华中科技大学殷亚军、苏彬等报道了一种电磁薄膜材料,能够在循环拉伸-释放过程中控制电-磁相互作用距离进行电-磁转换。

本文要点:

(1)

通过结合Maxwell数值模拟方法对不同实验参数条件中的情况进行研究。进一步的,通过大量编程结构的Ga合金液态材料和进行结构设计,对其电学性能进行调控。总之,该电磁协同设计方法为用于可穿戴电子器件的液态金属材料应用提供了经验。

(2)

通过对液体合金元环直径、材料图案、材料变化频率、应力变化等方法,对此器件的工作过程、性能进行深入探讨,并且发现该电磁薄膜材料展现出非常短的响应速度(40 ms),对拉伸应力的最小响应值为1950 Pa,在8000次伸缩拉伸循环中保持稳定,同时兼容温度改变。



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参考文献

Xuan Zhang, Jingwei Ai, Zheng Ma, Yajun Yin*, Ruiping Zou, Bin Su*

Liquid Metal Based Stretchable Magnetoelectric Films and Their Capacity for Mechanoelectrical Conversion, Adv. Funct. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adfm.202003680

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202003680


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