Printable Metal-Polymer Conductors for Highly Stretchable Bio-Devices.
Printable Metal-Polymer Conductors for Highly Stretchable Bio-Devices.
复制标题
用于高拉伸生物设备的可印刷金属聚合物导体
DOI：
10.1016/j.isci.2018.05.013
复制
发表时间：
2018-06-29
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Jiang X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang L;Cheng S;Zhang L;Mi H;Mou L;Yang S;Huang Z;Shi X;Jiang X
可拉伸的生物相容性设备可以连接电子和生物。然而，用于这种装置的大多数可拉伸导体是有毒的、昂贵的，并且在几次大变形之后经常断裂/降解。在这里，我们展示了可印刷的，高度可拉伸的，生物相容的金属聚合物导体，通过铸造和剥离聚合物从图案化的液体金属颗粒，形成表面嵌入的金属在聚合物主机。我们的可印刷导体具有良好的拉伸性（500%应变时为2，316 S/cm）和可重复性（10，000次循环后ΔR/R <3%），可满足大多数极端变形的电气应用。这种策略不仅克服了液态金属的大表面张力，而且还避免了其颗粒因变形应力而不期望的烧结，使得可拉伸导体可以以高分辨率（15 μm）、高吞吐量（102，000个样品/小时）和低成本（银的四分之一价格）在各种基板上形成。我们将这些导体用于可拉伸电路、运动传感器、可穿戴手套键盘和活细胞的电穿孔。高效烧结液态金属颗粒的直接方法液态金属可以在不同的基底上以高分辨率图案化可以制造低成本、高产量、可拉伸的印刷导体具有生物相容性，在植入式电子产品中具有潜力聚合物;合金;电子材料
Stretchable, biocompatible devices can bridge electronics and biology. However, most stretchable conductors for such devices are toxic, costly, and regularly break/degrade after several large deformations. Here we show printable, highly stretchable, and biocompatible metal-polymer conductors by casting and peeling off polymers from patterned liquid metal particles, forming surface-embedded metal in polymeric hosts. Our printable conductors present good stretchability (2,316 S/cm at a strain of 500%) and repeatability (ΔR/R <3% after 10,000 cycles), which can satisfy most electrical applications in extreme deformations. This strategy not only overcomes large surface tension of liquid metal but also avoids the undesirable sintering of its particles by stress in deformations, such that stretchable conductors can form on various substrates with high resolution (15 μm), high throughput (∼2,000 samples/hour), and low cost (one-quarter price of silver). We use these conductors for stretchable circuits, motion sensors, wearable glove keyboards, and electroporation of live cells. A straightforward method for sintering liquid metal particles with high efficiency Liquid metal can be patterned on different substrates with high resolution Low-cost, high-throughput, stretchable printed conductors can be fabricated Conductors are biocompatible and have potentials in implantable electronics Polymers; Alloys; Electronic Materials
登录
查看更多内容
影响因子：
38.3
作者：
Liu J;Fu TM;Cheng Z;Hong G;Zhou T;Jin L;Duvvuri M;Jiang Z;Kruskal P;Xie C;Suo Z;Fang Y;Lieber CM
通讯作者：
Lieber CM
影响因子：
29.4
作者：
Mohammed, Mohammed G.;Kramer, Rebecca
通讯作者：
Kramer, Rebecca
影响因子：
29.4
作者：
Qi, Dianpeng;Liu, Zhiyuan;Chen, Xiaodong
通讯作者：
Chen, Xiaodong
影响因子：
29.4
作者：
Wang, Qian;Yu, Yang;Liu, Jing
通讯作者：
Liu, Jing
影响因子：
56.9
作者：
Kim, Dae-Hyeong;Lu, Nanshu;Rogers, John A.
通讯作者：
Rogers, John A.