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World File Search System拉伸性
用于生物医学应用的宽带隙半导体可拉伸 3D 微结构的工程路线 (Adv. Funct. Mater. 34/2023)
宽带隙 (WBG) 半导体引起了广泛的研究兴趣，用于开发广泛的柔性电子应用，包括可穿戴传感器、软逻辑电路和长期植入式神经调节器。传统上，这些材料在标准硅基板上生长，然后使用机械冲压工艺转移到软聚合物上。该技术可以在转移后保留宽带隙材料的优异电学性能并实现柔性；然而，与三维生物系统相比，大多数设备受到二维配置的限制，其机械拉伸性和形态有限。本文提出了一种无冲压微加工工艺，首次实现了三维柔性可拉伸宽带隙电子器件。该方法在独立纳米膜的两侧都应用光刻技术，可以直接在标准硅晶片上形成柔性结构，以调整材料的光学透明度和机械性能。随后，柔性器件从支撑基板上分离，并进行受控机械屈曲，将宽带隙半导体的二维前体转变为复杂的三维中尺度结构。制造具有三维架构的宽带隙材料的能力，这些材料具有器件级可拉伸性，并具有多模传感能力，将极大地促进先进三维生物电子界面的建立。
通过合并融合环的共轭断裂器
虽然近年来对有机热电聚合物的研究正在取得显着进步，但实现具有热电特性的单一聚合物材料和下一代自动可穿戴电子产品的可拉伸性是一项挑战的任务，并且仍然是尚未探索的领域。采用“共轭断裂器”的一种新的分子工程概念，以将可拉伸性赋予高度结晶的二基吡咯吡咯（DPP）基于基于的聚合物。A hexacyclic diindenothieno[2,3- b ]thiophene (DITT) unit, with two 4-octyloxyphenyl groups substituted at the tetrahedral sp3-carbon bridges, is selected to function as the conjugated breaker that can sterically hinder intermolecular packing to reduce polymers' crystallinity.因此，通过将晶体DPP单元与DITT共轭断路器聚合来开发一系列的供体 - 受体随机共聚物。通过控制单体DPP/DITT比率，DITT30达到了晶体/无定形区域的最佳平衡，在FECL 3后，表现出高达12.5μwm -1 K -2的特殊功率因子（PF）的价值；而，同时显示能够承受超过100％的应变的能力。更为明智的是，掺杂的Ditt30纤维具有出色的机械耐力，在200个伸展/释放周期以50％的应变为50％后，保留了其初始PF值的80％。这项研究标志着具有具有特殊热电特性的本质上可拉伸聚合物的开创性成就。
报告 - 电气与计算机工程学院
国际计划副教务长兼电子与计算机工程教授 Bernard Kippelen 负责监督这项研究的第一作者、电子与计算机工程博士候选人 Youngrak Park 的工作。经过两年半的研究，Park 发现了正确的化学化合物组合，可以生产出一种超柔软的材料，这种材料在光照下能够产生和导电。Park 找到了半导体层所有部分的完美比例，以保持光电探测器的高性能。但要证明材料的可拉伸性是一项艰苦的工作，尤其是考虑到单层材料比人的头发薄 1,000 倍。
用于软执行器的液晶弹性体 - 材料实验室
软执行器是软机器人系统中的关键部件，将输入能量转换成力，驱动机器人系统。[1,2]与传统的刚性电机相比，软执行器具有柔顺性、可拉伸性，并表现出具有大量自由度（DOF）的连续变形。[3]它们在与环境相互作用时表现出多种变形模式，例如弯曲、扭曲或在密闭空间内调整形状。最近，研究人员利用聚合物材料开发了许多类型的软执行器，例如气动执行器[4,5]、介电弹性体执行器（DEA）、[6,7]响应凝胶[8,9]液晶聚合物[10,11]等。在这些智能材料和结构中，液晶弹性体（LCE）因其巨大的可逆驱动应变和应力而引起了广泛的兴趣。
对合规性蛇纹石的实质性曲率影响...
serpentine互连（Serpentines）具有不同曲率程度的蛇形（Serpentines），通常设计用于吸收变形并保护脆弱的活性组件影响的设备。弯曲曲线较小的蛇纹石使用传统理论进行了很好的建模，但这高估了弯曲较大的蛇形的可拉伸性（例如，相对误差超过90％）。在这里提出的是一种新型的理论模型，其中非buck蛇蛇纹石的特征是大型曲面束。得出分析溶液，并据报道系统的实验和数值模拟来验证准确性并研究几何依赖性。发现（i）无量纲的几何参数调节了蛇纹石的兼容力学，（ii）有一定的弧形角可以产生异常的可伸缩性（即归一化的可伸缩性小于统一性），（iii）可以通过两个数量级和五个数量级来增强灵活性和可伸缩性。这项工作是一种构造具有较大曲率的最佳蛇纹石丝带的新方法。
AISI 316L 不锈钢粉末定向能量沉积：工艺参数的影响
摘要：在激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 过程中，会发生许多复杂现象。这些现象与构建过程中使用的条件密切相关，会影响零件在微观结构特征和机械行为方面的质量。本文研究了构建参数对通过 LP-DED 生产的 AISI 316L 不锈钢样品的微观结构和拉伸性能的影响。首先，通过研究其形态和几何特征，从单扫描轨迹开始选择构建参数。接下来，对使用两组参数构建的 316L LP-DED 块体样品的孔隙率、几何精度、微观结构和机械性能进行了表征。使用 Voce 模型分析了拉伸试验数据，并发现了拉伸性能与位错自由程之间的相关性。总体而言，数据表明，孔隙率不应被视为 LP-DED 部件质量的唯一指标，还应进行机械表征。
通过多相夹杂物实现可拉伸有机硅的均匀导电性
许多软机器人组件需要高度可拉伸的导电材料才能正常运行。这些导电材料通常用作传感器或热响应材料的加热器。然而，可拉伸材料很少，它们可以承受软机器人通常经历的高应变，同时保持焦耳加热所需的电气特性（例如，均匀的电导率）。在这项工作中，我们提出了一种含有液体和固体夹杂物的硅树脂复合材料，它可以在经历 200% 的线性应变时保持均匀的电导率。这种复合材料可以铸造成薄片，使其能够包裹在热响应软材料周围，这些软材料在加热时会增加体积或可拉伸性。我们展示了这种材料如何为电控形状变化的软机器人致动器以及仅由电刺激驱动的全硅树脂致动系统开辟可能性。此外，我们还表明这种可拉伸复合材料可用作其他应用中的电极材料，包括线性响应高达 200% 应变且信号噪声接近于零的应变传感器。
在聚酰亚胺/PDMS复合材料上及其Kirigami启发的应变传感器上的字母激光诱导的多孔石墨烯
提出了以直接制造方法制备的激光诱导的多孔石墨烯（LIG），并还探索了其在可伸缩应变传感器中的应用以检测施加的应变。与在PI膜上通过激光涂鸦制备的胶片相比，在聚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷（PI/PDMS）复合材料上表现出天然高的可伸缩性（超过30％）。带有LIG的PI/PDMS复合材料在PDM中显示出具有不同PI颗粒浓度的可调机械性能和电子性能。相对于拉伸应变，制备的LIG电阻的良好环状稳定性和几乎线性响应提供了其访问可穿戴电子产品的访问。为了提高PDMS/PI复合拉伸性，我们设计并优化了基里加米（Kirigami）启发的应变传感器，并在顶部表面上lig，从而大大增加了对应用应变的线性响应中的最大应变值从3％到79％。
基于液态金属夹杂物的高拉伸导体裂纹补偿策略
摘要 裂纹控制策略已被证明对于增强基于金属薄膜的可拉伸导体的拉伸能力非常有用。然而，现有的策略往往存在制备复杂和有效方向预定的缺点。在这里，我们提出了一种裂纹补偿策略，用于制备具有高拉伸性的导体，即使用液态金属微粒 (LMMPs) 嵌入聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 作为基底，在其表面溅射一层薄薄的金 (Au) 薄膜。LMMPs 在拉伸时可以拉长以连接破裂的金膜，这可以形成导电的“岛-隧道” (IT) 结构以补偿裂纹并保持导电性。通过使用可拉伸导体作为电极记录人体肱桡肌表面肌电图并监测正常和癫痫状态下大鼠的皮层电图信号，证明了可拉伸导体的高性能。所开发的策略显示出为柔性电子产品的制造提供新视角的潜力。
利用碱性高碘酸盐氧化纤维素纳米晶体和金纳米棒设计多结构颜色
材料中，CNCs的排列起着至关重要的作用。到目前为止，已证明有几种有效的方法来排列CNCs，例如使用铸造蒸发法[6]、剪切力[7]、磁场[8]和电场。[9]除了上述方法所需的复杂装置或CNC薄膜的固有脆性外，最近出现了一种基于液体行为辅助策略的排列CNCs的新方法。[10]使用动态水凝胶体系来驱动CNCs的排列，其中CNCs的取向由外力产生。当纳米材料在空气干燥后相对位置固定时，就得到了颜色可调的CNC混合薄膜。另一方面，为了克服从天然原料中分离CNCs的问题，例如苛刻的条件或高能耗，[11]我们开发了一种新的可回收、选择性的碱性高碘酸盐氧化方法，从而可以高产率地制备PO-CNCs。 [12] 然而，PO-CNCs 上羧基含量相对较少，削弱了水凝胶前体中 PO-CNCs 的稳定性，并且由于许多其他溶解化合物的存在，可能导致 PO-CNCs 聚集，这也给将 CNCs 均匀嵌入潜在光学器件材料带来了普遍挑战。由于水凝胶中 CNCs 的取向依赖于剪切力，因此要求水凝胶具有较高的拉伸性和足够的韧性。由于缺乏有效的能量耗散机制，传统水凝胶通常机械强度差、拉伸性低。[13] 因此，人们已采用各种策略（包括静电相互作用 [14] 双网络结构 [15] 滑环连接 [16] 和疏水缔合 [17]）进行交联和能量耗散，以提高水凝胶的性能。为了简化CNCs与聚合物基质之间的相互作用，避免所得光学材料中过多的变量，一种通过共价键交联的聚丙烯酰胺（PAAm）水凝胶具有高透明度和适用的机械性能等优势，是通过液体行为辅助法对PO-CNCs进行取向的有希望的候选材料。[18]中性水凝胶前体溶液可使PO-CNCs稳定存在。此外，其他光学材料，如金纳米棒（GNR），也可以适应这种水凝胶体系，其中表面等离子体共振（SPR）将诱导可见光区域的光吸收。[19]因此，这种水凝胶