从液态金属到柔性电子器件:克服表面张力(英文)

来源 :Science China(Materials) | 被引量 : 2次 | 上传用户:beemoon
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可伸缩电子领域主要包括可以集成在皮肤或服装表面的电子产品.由于这些产品需要在变形期间工作,因此它们对材料的需求集中在可拉伸性和导电性.液态金属正是兼具这些属性的优良的材料.但是,液态金属在常温下有极高的表面张力,会自发形成球状而难以被控制来形成柔性电子器件所需要的形状,这是其向柔性电子领域发展的最大阻碍.因此,本综述将重点放在克服液态金属高表面张力的原理上,基于这些原理所使用液态金属制作柔性电子器件的各种方法被串联了起来.克服了表面张力的阻碍后,液态金属在传感、能量收集等方面有巨大的前景.在此还讨论了目前该领域存在的挑战和机遇.
其他文献
精馏序列合成是一个大规模的组合优化问题,在精馏序列合成中同时考虑精馏塔间的能量集成与热耦合会进一步提高精馏系统的能效,但这也使得问题的规模急剧扩大、流程结构的表示更为复杂、优化问题的求解更加困难。本文提出了一种新的随机优化方法,实现了高效、自动合成同时含能量集成与热耦合的精馏序列(HITCDSs),该精馏序列合成中允许非清晰分离,从而使分离过程热力学效率极大提高,进一步降低了系统能耗。为有效实施随
学位
聚合物膜是高效膜分离技术的核心,但通量与截留率之间的相互制约关系以及膜污染现象限制了其进一步发展。目前,应用新材料、开发新策略构筑高性能膜成为研究热点。植物多酚因其较强的固/液界面特性、涂层易于进行二次修饰、亲水性好、绿色价廉等优势,在膜的制备和修饰方面具有较大潜力。本文基于新型植物多酚辅助策略,构筑了一系列高性能聚合物复合膜,探究了分离层的形成机理和构效关系,系统评价了膜的分离性能和应用潜力。采
学位
木质纤维素酶解过程具有底物结构复杂、酶种类多样、影响因素繁多等特点。其中,纤维素酶在底物界面的吸附是木质纤维素水解过程和酶循环回收的关键环节。本文采用耗散型石英晶体微天平研究了酶和膨胀素在纤维素或木质纤维素表面单独或协同吸附及作用机理,并考察了温度、p H、抑制剂、锌离子等操作条件的影响规律,主要结论包括:1)内切/外切纤维素酶在纤维素表面的实时吸附行为。考察了抑制剂、p H和温度对外切纤维素酶(
学位
有机框架材料具有比表面积大、孔道规整、活性位点明确和易于修饰等诸多优势,有望成为新一代的光催化材料。本研究以有机框架材料为构筑单元,设计制备了一系列具有不同组分类型、载流子传递形式、界面结合方式的异质结光催化剂,以强化载流子分离与传递、界面分子扩散过程,进而实现高效光催化产氢。主要工作如下:1.针对异质界面不相容性问题,构建了金属有机框架(MOF)@MOF同型异质框架(NH2-MIL-125@OH
学位
对于高性能飞行器,碳氢燃料作为能量来源提供动力的同时还需作为冷却剂来降低飞行器的热负荷。燃料热氧化安定性是其作为冷却剂使用时的关键指标,直接影响飞行器的飞行安全,而该性能指标与燃料组成密不可分。本文系统研究了燃料中烃类组分、抗氧剂及杂原子化合物等组分对其热氧化安定性的影响规律,并通过加氢途径获得高热安定性燃料。采用快速小型氧化测试仪(Petro Oxy)分析了典型烃类组分(十氢萘)在不同氧化阶段氧
学位
碱金属离子电池体系具有高电压、高能量密度和绿色环保等优点受到人们广泛关注。其中,锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备,深受新能源汽车的青睐。但随着大规模储能及电动汽车等领域的不断发展,锂资源稀缺问题日益突出。钾离子电池因钾资源储量丰富且来源广泛等优点,成为一种潜在的锂离子电池补充/替代者,在大规模储能领域具有良好的应用前景。负极材料是锂/钾离子电池的关键部件,对性能起着重要作用。开发具有高性能的负
学位
随着空天技术的发展,高速飞行器的热防护问题是颇具挑战性的研究课题。再生冷却技术是解决超燃冲压发动机热防护难题最有工程应用价值的技术途径。解析冷却通道内碳氢燃料裂解反应、传热和结焦复杂耦合现象已成为主动冷却过程调控和优化的关键问题。本文采用实验与理论计算相结合的研究方法,深入解析燃料裂解反应与传热过程耦合机制,力图为真实发动机冷却通道的结构设计提供了理论基础和方法。采用流化沙浴加热实验装置,研究了超
学位
等压式能量回收装置作为海水淡化系统的关键节能装备之一,通过直接接触的方式进行压力交换,高效回收浓盐水中的压力能,实现膜法海水淡化的节能降耗。目前阀控式能量回收装置中存在着驱动能耗高、流体脉动大和并联运行性能预测难等问题。针对以上问题,本文对阀控式能量回收装置开展了结构优化和性能评测研究,在此基础上设计开发了新型转盘式能量回收装置。首先,针对阀控式能量装置中存在的启动压力高、切换分流量大以及阀板密封
学位
日益严重的环境问题和潜在的石油危机迫使人们寻找生产大宗化学品和液体燃料的可替代路径,利用我国丰富的煤炭资源通过煤间接液化技术(GTL)制备燃料油的研究受到广泛关注。费-托合成反应是该技术的核心步骤,而高活性、高稳定性以及高选择性费-托合成催化剂的开发是制约该技术应用的关键。针对传统费-托合成催化剂负载量与分散度相互制约的问题,选择金属有机骨架材料-类沸石咪唑骨架材料(ZIF-67)为前驱体,经高温
学位
膜分离是解决我国资源短缺、能源消耗大、环境污染严重等重大问题的关键技术。高性能膜材料是实现膜高效分离的关键。共价有机框架材料(COFs)是一种以共价键连接的多孔晶态聚合物,具有周期性规整孔道结构、耐化学稳定性优异等特点,是一种理想的膜材料。然而,COFs通常以固体粉末存在,几乎不溶于任何溶剂,这使得COFs可加工性、成膜性较差。本论文采用聚多巴胺层、二维晶种层和COFs中间层介导制备了一系列COF
学位