2016年11月11日 星期五 09:15:33
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一款用液態金屬做成的智能服裝

發表時間:2019/8/16

金屬具有良好的導電性,是用于智能服裝開發的重要材料,但是金屬本身的硬度比較大,不能滿足服裝的柔性需求,因此不能在智能服裝中大面積使用。而液態金屬是一類低熔點的合金材料,可以在室溫環境中保持液體形態。將液態金屬與服裝結合,可以創造出更加智能的服裝。



清華大學的研究團隊公布了一種采用液態金屬制備智能服裝的新方法。他們利用這種方法可以在棉織物上制備大面積的液態金屬電路,并且該液態金屬電路可隨服裝被任意折疊和拉伸。在此基礎上,該研究團隊還設計出具有人機交互、無線供電、柔性顯示以及人體熱管理等多種功能的智能服裝系統。



傳統的服裝面料往往由紗線通過針織或機織而成,其表面較為粗糙,這種粗糙的界面使得液態金屬難以附著。因此,研究人員使用絲網印刷方法首先在棉布表面覆蓋一層聚乙酸乙烯酯(PVAC)膠膜,PVAC膠膜滲透進纖維之間的空隙,并在面料表面形成光滑平整的界面,而且這層膠膜對液態金屬具有極好的黏附性,可以將液態金屬牢固地黏附在其表面。



此外,在該項研究中研究人員使用了摻雜金屬銅微粒的半液態金屬漿料(Cu-EGaIn),這種漿料導電性高,且其較高的塑形能力使得電路結構即使被拉伸或折疊也非常穩定,使用滾輪涂布的方法即可快速黏附到PVAC膠膜上。最后,為提高液態金屬服裝電路的穩定性和防水能力,研究人員將Ecoflex膠膜覆蓋在液態金屬電路表面,完成電路封裝。



研究人員展示了一系列基于該項技術制備的液態金屬智能服裝。這種液態金屬智能服裝的制備方法操作簡單,不需要復雜昂貴的設備,與剛性電子器件結合可以制造出多功能、大面積的可穿戴柔性電子設備,為開發個性化定制智能服裝提供了新的解決途徑。



相關成果以“Semi-liquid Metal Enabled Highly Conductive Wearable Electronics for Smart Fabrics” 為題發表在期刊ACS Applied Materials& Interfaces上。


(來源:紡織導報官微)

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