灵活的绿色电子产品路线图

灵活的绿色电子产品路线图

2019年8月19日
新闻发布:丹麦技术大学

具有电活性的基于蛋白质的成分因其柔韧性,绿色,轻盈和丰富而可以为电子学开辟新的令人兴奋的途径

由丹麦技术大学的Alireza Dolatshahi-Pirouz教授领导的研究小组正在开发一类称为“ fleco-ionics”的新型薄膜电子产品,其目的是寻找绿色替代品,以减少爆炸性增长的数量。电子垃圾。

该小组正在使用由蚕编织的茧提取蚕丝-蚕丝是自然界中最坚固的材料之一。 它便宜,易于获得且可生物降解。 另外,它是离子导体。

Dolatshahi-Pirouz教授及其团队已将这种天然聚合物转变为在水性和化学活性环境中均具有稳定性能的离子材料,这使它在柔性和可穿戴电子领域中具有广泛的应用。

“我们需要简单思考,” Dolatshahi-Pirouz教授说。 “为什么我们要做旧的,复杂的化学合成,而当我们变得聪明并观察大自然时,它需要数月和数年的时间才能优化?”

简而言之,离子导体是可以主要通过离子通过来导电的材料,它们已被用于生产柔性锂离子电池,可拉伸显示设备,透明触摸屏,扬声器和致动器。 这些材料将电子学领域推向了一个新的高度,但是它们仍然存在缺陷。 值得注意的是,它们中的大多数都是由合成材料制成,对人类和环境都具有潜在的危害。 因此,研究环保替代品至关重要。 这些导体可能会弥合当前电子设备与绿色之间存在的深层鸿沟。

在最近发表的《 高级科学》一种具有离子导电性的蛋白质基,水不溶性和可弯曲聚合物:柔性和绿色电子产品的发展路线图 )中,该团队开发了一种小型运动传感器,与以前的产品不同,该传感器没有制造对环境有害的合成材料。 相反,它是一种基于丝绸和纳米级粘土的氟离子。 生产过程非常简单,只需将两种成分在水中混合即可。 因此,该产品非常容易升级。 而且,即使在2,000次弯曲循环后,也可以一次又一次地循环使用并保持其高电灵敏度。

该技术的另一个有希望的方面是其低成本(每单位0.62美元)和可扩展的制造工艺。 这最终将使这些传感器适合大规模生产,而不会影响环境。

这些传感器的应用范围从运动感应手套(电子手套)到电子工业中的压敏显示屏。 实际上,该团队已经在开发一种配有柔性运动传感器的手套。 在DTU的概念验证资金的支持下,该团队将在大约10个月内准备好其电子手套的首个原型,这将帮助外科医生在手术中表现更好,翻译手语甚至甚至帮助高尔夫球手改善技术。

同样,他们正在灵活的传感系统上工作,该传感系统易于适应身体的曲率,并且可以测量运动而不会给用户带来任何不适。 这将解决当前运动捕捉成像技术因其有限的测量范围,低灵敏度和不切实际的测量场景而遭受的许多缺点。

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