Science Advances:面向阵列和3D光电和传感架构的机载光纤打印
Nanoyu Nanoyu 2020-10-02


可扩展性和设备集成一直是小直径导电纤维应用面临的主要问题。

近日,英国剑桥大学Yan Yan Shery Huang报道了将导电纤维生产和纤维到电路连接集成在一起的一步过程,即机载纤维印刷(iFP)。它可以产生并原位粘合悬浮或表面上的薄导电纤维阵列,而不需要任何后处理。

文章要点

1通过优化纤维尺寸, iFP可作为一种快速在线构建小直径(~1-到3 μm厚)不同特性的导电纤维的通用技术。作为实例,研究人员利用溶液反应合成法和有机导电PEDOT:PSS[聚(3,4-乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸盐]纤维制备了无机金属银纤维。考虑到难以生产直径低于典型泡孔尺寸(几微米)的PEDOT:PSS纤维,PEDOT:PSS纤维在生物学应用中广受关注,其PEDOT:PSS溶液的低粘度特性非常适合由基材支撑的薄膜生产阻碍了微/纳米纤维的生产。


2利用iFP,可以实现在电路上制造纤维,纤维阵列的透射率超过95%(350至750nm)。光纤阵列的高表面积体积比,宽容性和透明性被用于构建传感和光电体系结构。研究人员成功展示了利用PEDOT:PSS纤维作为单元界面阻抗传感器、三维(3D)湿气流量传感器以及非接触式、可穿戴/便携式呼吸传感器。


3研究人员进一步探索了iFP流程提供的新型电路架构,提出3D“浮动电子架构”的概念,并成功有机和无机纤维材料合并到同一透明导电网络中。

Wenyu Wang, et al, Inflight fiber printing toward array and 3D optoelectronic and sensing architectures, Sci. Adv. 2020

DOI: 10.1126/sciadv.aba0931

http://advances.sciencemag.org/content/6/40/eaba0931


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