具有更高的柔韌性和可拉伸性的晶體可用于制造傳感器和機(jī)器人技術(shù)

傳感器應(yīng)用伊利諾伊大學(xué)厄本那-香檳分校的研究人員與普渡大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)，與目前用于電子應(yīng)用的材料相比，某些晶體具有更高的柔韌性和可拉伸性，因此，這些新材料可用于制造傳感器和機(jī)器人技術(shù)。

5月14日消息，伊利諾伊大學(xué)厄本那-香檳分校的研究人員與普渡大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)，與目前用于電子應(yīng)用的材料相比，某些晶體具有更高的柔韌性和可拉伸性，因此，這些新材料可用于制造傳感器和機(jī)器人技術(shù)。這項(xiàng)研究“用于超柔單晶電子的超彈性和鐵彈性有機(jī)半導(dǎo)體”發(fā)表在德國(guó)化學(xué)會(huì)雜志《Angewandte Chemie》上。

通常，硅和鍺用于制造電子產(chǎn)品，但是，這些材料在人體皮膚或機(jī)器人技術(shù)中使用時(shí)具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼈冊(cè)诶鞎r(shí)會(huì)破裂。

貝克曼高級(jí)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的化學(xué)和生物分子工程助理教授、刁英穎說(shuō)：“研究人員使用兩種方法來(lái)制造可拉伸的電子產(chǎn)品，他們要么用硅雕刻出復(fù)雜的圖案，要么設(shè)計(jì)新的聚合物材料。但是，這些方法要么涉及復(fù)雜的過(guò)程，要么就破壞了分子的完美順序?！?/p>

為了克服這一局限性，研究小組尋找了易于拉伸的單晶材料。研究人員在搜索中受到了自然的啟發(fā)。該機(jī)制在一個(gè)稱為噬菌體T4病毒中發(fā)現(xiàn)，這種病毒的尾部是蛋白質(zhì)分子的單晶，當(dāng)病毒注入其DNA，會(huì)引起細(xì)菌被壓縮60％以上，雖然會(huì)發(fā)生壓縮，而不會(huì)失去結(jié)構(gòu)完整性 。

普渡大學(xué)趙克杰研究小組的研究生孫宏說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)雙（三異丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯晶體可以拉伸超過(guò)10％，是大多數(shù)單晶彈性極限的十倍。單晶中的分子可以共同滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)超出其彈性極限的機(jī)械應(yīng)變?！?/p>

帕克說(shuō)：“這種機(jī)制也可以在零售商店購(gòu)買的形狀記憶合金中找到，你可以扭曲電線，然后通過(guò)加熱將其恢復(fù)為原始形狀，但是，我們是第一個(gè)在有機(jī)電子晶體中發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的人。”

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