新的液态金属技术可以创造出柔性,低能耗的可穿戴设备

新的液态金属技术可以创造出柔性,低能耗的可穿戴设备
2020年07月12日 16:49 a小柴美食家

导读:一项新的研究将液态金属合成应用于压电材料,这可能为将来的可穿戴电子设备铺平道路。

当研究人员正在研究如何推进柔性、可穿戴电子器件和生物传感器的未来时,一项合成特定材料的新技术可能是答案。

像原子薄的一硫化(SnS)这样的材料已经被预测会表现出固有的柔韧性和强大的压电特性,将机械力或运动转化为电能。压电装置可以感知加速度的突然变化,并用于触发汽车的安全气囊,而更敏感的装置可以识别移动电话的方向变化,或形成声音和压力传感器的基础。

更敏感的压电材料可以利用极小的机械位移、振动、弯曲或拉伸产生的小电压,为嵌入人体的生物传感器等微型设备提供动力,从而无需外部电源。

这些令人印象深刻的特性使SnS等材料很可能成为可弯曲纳米发电机的候选材料,可用于可穿戴电子设备或内部自供电的生物传感器。然而,这种潜在的应用受到了合成大的、高晶体的单层硫化锡的限制,由于层间强耦合而造成困难。

但是RMIT大学和新南威尔士悉尼大学在《自然通讯》上发表的一项新的合作研究似乎解决了这个问题,通过使用RMIT开发的一种新的液态金属技术来合成材料。

高耐用性和灵活性

这种前所未有的合成技术涉及到锡在暴露在周围的硫化氢气体中熔化时在锡表面形成的范德瓦尔斯剥落。气体在界面上分解,并对熔体表面进行硫化,形成SnS。

这种基于液金属的方法允许科学家以最小的晶界提取均匀的和大规模的单层SnS。此外,测量证实,该材料具有异常的峰值产生电压和负载功率,以及高耐久性和灵活性。

根据这项研究,由于合成的单分子层SnS可以商业地应用于纳米发电设备或收集人体机械动作的传感器中,因此研究结果向基于压电的、灵活的、能量收集的可穿戴设备迈进了一步。

财经自媒体联盟

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