
3月25日,记者从西安电子科技大学获悉:近日,该校杭州研究院保宏教授、周赟磊副教授团队在异质纤维电子器件制造领域取得突破,提出了一种可扩展的连续液相加工工艺,实现多种功能材料在单根纤维上的一体化集成。相关成果发表在国际顶级期刊《自然·通讯》上。
单根纤维电子器件,是一类将电子功能集成在微纳尺度纤维材料上的新型电子技术。与传统刚性电子器件相比,它具有柔软、轻薄、可弯曲、可编织等特性,既可以与纺织品深度融合,也能应用于狭窄或复杂空间的感知与信号采集。
“通俗地说,它是一根比头发丝还细的线,但已不再只是用于织布的线——而是一个能够感知环境、处理信息并进行反馈的微型电子器件,进一步可以制造出能够监测心率、体温、运动状态甚至环境变化的智能服装。”保宏解释。
在这么细的纤维表面做出导电层、保护层等复杂结构,还要保证功能稳定,一直是行业难题。西安电子科技大学杭州研究院周赟磊副教授打了个形象的比方:“就像在一根头发丝上建一座功能齐全的小楼,每一层材料都要铺得均匀、粘得牢固,而且这根‘头发’还要能随便弯、随便拉。”
为此,团队研发出一套连续液相加工工艺,在纤维表面精准做出液态金属导电层和生物感知功能层,让一根纤维同时具备信号传输、传感监测、电刺激等多种功能。用这种方法做出的多功能电子纤维,最细直径只有50微米,还能规模化连续生产,一次就能拉出50米长。
这套技术平台优势十分突出:单根纤维就集成多种功能股票配资资讯网站,体积小巧、传输效率高、生物界面稳定;在反复弯折、拉伸和复杂生理环境下,电学性能依然可靠;所用材料生物相容性好,满足植入体内的安全要求;制造工艺扩展性强,既能做成织物,也能做成微型器件。团队还把多根纤维拧合在一起,做成多通道传感系统,可同时采集多个位置、多种类型的数据。该成果未来或可应用于脑机接口、脊髓刺激、可穿戴监测等前沿领域。(群众新闻记者 郭诗梦)
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