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推動柔性屏、太陽能電池發(fā)展的新型導電薄膜

鉅大LARGE  |  點擊量:680次  |  2018年12月06日  

研究報告顯示,在那么多的特性組合中,透明性和導電性是這個材質最有價值的地方。因為在大多數(shù)材料分子中,帶有電荷的粒子通常會跟光發(fā)生作用,這就導致了導電材質往往不透明的特性。但是研究團隊發(fā)明的這種新材料是利用高導電性的銅纖維網(wǎng)制作而成的,光線可以經(jīng)過網(wǎng)孔間小洞,從而讓材質具備透明性。

為了讓該材質擁有如此豐富的特性,研究人員首先在薄膜的表面涂上了聚丙烯腈,一種具有可伸縮性的纖維高分子材質。然后他們還在這種涂層上加入了濃度較低的金屬使之導電。經(jīng)過以上兩步而形成的材質內部具有巨大的網(wǎng)狀結構,這種結構具有較小的電阻,同時網(wǎng)間的間隙讓其擁有了92%的透明度。

該材料可以被運用于太陽能電池板和智能窗戶上的透明導電電極(TCEs)。據(jù)記者了解到,現(xiàn)在工業(yè)上制作TCEs的標準材質是摻雜著銦的錫氧化物(ITO)。但是用銦來制作TCEs的缺點是它很脆,雖具有透明性卻犧牲了導電性。而且,有研究報告指出,銦會有用完的一天。因此該材質由于成本低廉且來源豐富,很有可能替代ITO并成為更高效的電子元件。

在另一個層面上說,這種鍍銅納米纖維也創(chuàng)造了一個世界紀錄,因為它將高透明度和低電阻的特性整合到了一種材料中,這在之前是不曾發(fā)現(xiàn)過的。同時,它還擁有優(yōu)越的機械性能。研究人員稱,該膜可以拉伸580%,與此同時仍然保持其五分之一的導電率。它甚至可以再5mm的半徑內折疊超過上千次而保持性能不變。

除了在觸摸屏、太陽能電池、柔性顯示屏上的應用,研究人員還透露,他們能將這種纖維用于其他物質的表面,比如利用納米材質創(chuàng)造出一個高效散熱的新材料。

團隊領導者Yoon還告訴記者,它的用途是多樣性的,人們可以根據(jù)它的幾個特性挖掘更多的用途,比如利用電阻加熱原理,將這種膜作為智能窗中加熱器的理想材料。

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