專利名稱：一種基于銀納米線的彈性導(dǎo)體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于彈性導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于銀納米線的彈性導(dǎo)體及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
彈性導(dǎo)體是一種在拉伸和彎折的情況下，電阻基本上保持不變的一種新型導(dǎo)體。廣泛應(yīng)用于人造皮膚、柔性顯示器和傳感器、智能機器人等可伸縮電子設(shè)備領(lǐng)域。傳統(tǒng)的金屬導(dǎo)線以及硅基電路板由于其剛性的缺陷，在柔性電子器件中的使用受到很大的限制。目前各國科學(xué)家對研發(fā)出高延伸率、高回彈性、低拉伸強度、高電導(dǎo)率的彈性導(dǎo)體具有廣泛的興趣。研發(fā)出高性能彈性導(dǎo)體是實現(xiàn)新一代柔性電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)化所需要攻克的難關(guān)之一。傳統(tǒng)的彈性導(dǎo)體是將導(dǎo)電材料(如炭黑、金屬粉末、碳納米管)直接同彈性聚合物混合得到彈性導(dǎo)體，導(dǎo)電材料的添加量對彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率和延伸率都有很大的影響，低添加量下，雖然延伸率好，但電導(dǎo)率太低；而添加量增大時，延伸率有大大降低。另外，這種類型的彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率都非常小(小于O. OlS ^cnT1),應(yīng)用領(lǐng)域非常有限。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料的引用大大提升彈性導(dǎo)體的性能。常用的方法有a)在彈性基底上制備波浪型的微米級的導(dǎo)線山)在預(yù)先拉伸的彈性基底上負(fù)載上一層導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電納米顆粒、導(dǎo)電納米線等，再松開 彈性基底就能產(chǎn)生波浪型的導(dǎo)電表面；c)直接向具有三維微米或納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)電材料中填充彈性聚合物。而這幾種方法都很難大規(guī)模制備，制作成本高昂，與實際應(yīng)用仍有很大的差距。銀納米線以其優(yōu)良的光學(xué)性能、導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性在柔性透明電極領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。但在彈性導(dǎo)體領(lǐng)域中的應(yīng)用還是很少，主要是被銀納米線的脆性和有限的長度所限制。然而最新的研究發(fā)現(xiàn)銀納米線在聚合物的保護下，極大改善了銀線的脆性，并且銀納米線的制備也獲得了重大突破，銀納米線的長度可達到500微米。如德國《先進材料》(Advanced Materials, 2012年24期5117頁)報道了將銀納米線薄膜嵌入到聚二甲基娃氧烷橡膠得到拉伸性能很好的彈性導(dǎo)體，在(Γ50%延伸率下，電阻基本保持恒定，但第一次拉伸時，電阻變化還是非常明顯，并且用的銀納米線在1(Γ60微米，這種比較長的銀納米線很難大規(guī)模合成。緊接著，另一篇基于銀納米線彈性導(dǎo)體在德國《先進材料》(AdvancedMaterials, 2012年24期3027頁)上報道，該工作在合成超長銀納米線獲得了重大突破，銀納米線的長度達到了 500微米。用這種超長銀納米線制備成薄膜再負(fù)載到彈性基底上，得到延伸率達到450%的情況下，依然能保持良好的電導(dǎo)率。然而，這種超長銀納米線的合成非常繁瑣，很難大規(guī)模合成。到目前為止，用銀納米線制備彈性導(dǎo)體都是基于二維銀納米線網(wǎng)絡(luò)，彈性導(dǎo)體的導(dǎo)電性的好壞就在于二維銀納米線網(wǎng)絡(luò)中觸點的多少，觸點越多，導(dǎo)電性越好。然而，這種二維網(wǎng)絡(luò)對拉伸的承受能力非常有限，盡管使用500微米的銀納米線能提高彈性導(dǎo)體的拉伸性能，彈性導(dǎo)體的延伸率也很難超過80%。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一目的是提供基于銀納米線的彈性導(dǎo)體的制備方法。本發(fā)明的第二目的是提供一種雙重銀納米線網(wǎng)絡(luò)(銀納米線網(wǎng)絡(luò)和由其組成的三維微米級網(wǎng)絡(luò))的彈性導(dǎo)體。本發(fā)明的第三目的是提供上述彈性導(dǎo)體在可伸縮電子設(shè)備中的應(yīng)用。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下首先，本發(fā)明提供了一種基于銀納米線的彈性導(dǎo)體的制備方法，包括以下步驟a)將銀納米線分散到醇試劑中得到銀納米線的醇分散液；b)將彈性三維多孔材料浸入到步驟a)所得銀納米線的醇分散液中，取出后烘干，得到導(dǎo)電三維多孔材料；c)以銀膠為膠粘劑，將步驟b)所得導(dǎo)電三維多孔材料的兩端接上導(dǎo)線，并將彈性聚合物填充到所述導(dǎo)電三維多孔材料上，加熱固化得到彈性導(dǎo)體。優(yōu)選的，步驟a)中所述的銀納米線的長度為Γ500μπι。優(yōu)選的，步驟a)中所述的醇試劑為無水甲醇或無水乙醇。優(yōu)選的，步驟a)中所述銀納米線的醇分散液的質(zhì)量濃度為lmg/mflOmg/ml。優(yōu)選的，步驟b)中所述彈性三維多孔材料為聚酯海綿。優(yōu)選的，步驟b)中所述的烘干的溫度為4(T200° C ;所述烘干的時間為30mirT5h。優(yōu)選的，步驟c)中所述的彈性聚合物為聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一種或幾種。進一步地，本發(fā)明還提供了所述方法制備的彈性導(dǎo)體，其具有銀納米線二維網(wǎng)絡(luò)和由其組成的三維微米級網(wǎng)絡(luò)，由于三維微米網(wǎng)絡(luò)同銀納米線二維網(wǎng)絡(luò)的雙重作用，大大提高彈性導(dǎo)體在拉伸情況下的電阻穩(wěn)定性 ，優(yōu)于基于二維銀納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性導(dǎo)體。更進一步地，本發(fā)明還提供了所述的彈性導(dǎo)體在可伸縮電子設(shè)備中的應(yīng)用。所述可伸縮電子設(shè)備包括用于人造皮膚、柔性顯示器和傳感器、智能機器人等。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所提供的彈性導(dǎo)體，制備方法，簡單快捷，對技術(shù)人員的要求低，易于商業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明采用極其廉價聚酯海綿作為骨架，用簡單的溶液法，構(gòu)筑雙重銀納米線網(wǎng)絡(luò)，即微米尺度的三維網(wǎng)絡(luò)和納米尺度的二維網(wǎng)絡(luò)，與只有銀納米線二維網(wǎng)絡(luò)的彈性導(dǎo)體相比，在拉伸的情況下，電阻的穩(wěn)定性大大提高。雖然基于二維銀納米線彈性導(dǎo)體通過構(gòu)筑波浪形的表面，能夠提高電阻穩(wěn)定性，然而操作復(fù)雜，很難實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。除此以外，本發(fā)明所提供的彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率可高于20S· cnT1，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的碳基彈性導(dǎo)體Γ0. OlS · cnT1)。并且拉伸延伸率高達140%由于傳統(tǒng)碳基彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率很低，在相對高的電流下，焦耳生熱現(xiàn)象非常大，因此，很難用于功率稍高的柔性電子設(shè)備，而本發(fā)明提供的彈性導(dǎo)體，具有很高的過載電流密度(1. 36A · cm—1)，極大增加了彈性導(dǎo)體的應(yīng)用范圍，非常適合用于智能機械人關(guān)節(jié)部位、柔性顯示屏和電子眼、彈性傳感器、人造皮膚等可伸縮電子設(shè)備領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明實施例1和實施例2提供的銀納米線的掃描電鏡照片；
圖2為本發(fā)明實施例1和實施例2提供的聚酯海綿的掃描電鏡照片；圖3為本發(fā)明實施例1提供的導(dǎo)電聚酯海綿的掃描電子顯微鏡照片；圖4為本發(fā)明實施例1提供的彈性導(dǎo)體的掃描電子顯微鏡照片；圖5為本發(fā)明實施例1提供的導(dǎo)電聚酯海綿的高倍數(shù)掃描電子顯微鏡照片；圖6為本發(fā)明實施例2提供的導(dǎo)電聚酯海綿的高倍數(shù)掃描電子顯微鏡照片。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及其具體實施方式
詳細(xì)介紹本發(fā)明。但本發(fā)明的保護方位并不局限于以下實例，應(yīng)包含權(quán)利要求書中的全部內(nèi)容。本發(fā)明提供了一種彈性導(dǎo)體的制備方法，包括以下步驟a)將銀納米線分散到醇試劑中得到銀納米線的醇分散液；b)將彈性三維多孔材料浸入到步驟a)所得銀納米線的醇分散液中，取出后烘干，得到導(dǎo)電三維多孔材料；c)以銀膠為膠粘劑，將步驟b)所得導(dǎo)電三維多孔材料的兩端接上導(dǎo)線，并將彈性聚合物填充到所述導(dǎo)電三維多孔材料上，加熱固化得到彈性導(dǎo)體。本發(fā)明以導(dǎo)電性良好的一維銀納米線為導(dǎo)電元素，分散到無水乙醇或無水甲醇溶劑中形成銀納米線的醇分散液。再用三維多孔材料吸附銀納米線的乙醇或甲醇溶液，在干燥的過程中，隨著乙醇或甲醇的揮發(fā)，由于范德華力的作用，銀納米線均勻的吸附到微米級三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料的骨架上，形成導(dǎo)電三維多孔材料，其具有雙重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即二維銀納米線網(wǎng)絡(luò)以及由其構(gòu)成的三維銀納`米線微米網(wǎng)絡(luò)。在這兩種網(wǎng)絡(luò)的共同作用，使得彈性導(dǎo)體在拉伸的情況下，銀納米線之間依然能保持良好的接觸。再向?qū)щ娙S多孔材料中填充彈性聚合物，(所述聚合物如聚二甲基硅氧烷(道康寧，SYLGARD184)、聚氨酯(安徽朗凱奇建材有限公司，L-911)、聚丙烯酸酯(巴斯夫，S400f)等)，加熱固化得到彈性導(dǎo)體。向?qū)щ娙S多孔材料中填充彈性聚合物，是為了固定銀納米線，并讓導(dǎo)電三維多孔材料擁有良好的機械彈性。本發(fā)明首先將銀納米線分散到醇試劑中，通過機械攪拌和超聲分散得到分散均勻的銀納米線的醇分散液。按照本發(fā)明，所述銀納米線的長度優(yōu)選為4μπΓ500μπ ，更優(yōu)選為60 μ πΓ300 μ m ;所述的醇溶劑優(yōu)選為無水乙醇和無水甲醇，更優(yōu)選為無水乙醇。所述醇分散液的濃度為lmg/ml 10mg/ml,更優(yōu)選為2mg/ml 8mg/ml。得到銀納米線的醇分散液后，將三維多孔材料浸入到銀納米線的醇分散液中，放置一段時間后，取出，在一定溫度下烘干得到導(dǎo)電三維多孔材料。按照本發(fā)明，所述三維多孔材料優(yōu)選為聚酯海綿和泡沫橡膠，更優(yōu)選為聚酯海綿(揚州德爾樂商貿(mào)有限公司，dele)；所述三維多孔材料的孔徑優(yōu)選為60 μ πΓ800 μ m,更優(yōu)選為100 μ πΓ500 μ m ;所述烘干溫度優(yōu)選為40° (Γ200° C，更優(yōu)選為65° (Γ200。C。所述烘干時間為30mirT5h。所述將三維多孔材料浸入到銀納米線的醇分散液中的時間為5秒。得到導(dǎo)電三維多孔材料后，用銀膠將導(dǎo)線連接到導(dǎo)電三維多孔材料的兩端，并將其放置到底面平整的容器中，再將彈性聚合物填入到導(dǎo)電三維多孔材料中，采用真空脫泡或添加適量的消泡劑脫泡，再在一定溫度下加熱固化，最終，將導(dǎo)電三維多孔材料周邊多余的聚合物除去，即得到彈性導(dǎo)體。按照本發(fā)明，所述彈性聚合物優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷、聚氨酯和聚丙烯酸酯，更優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷。如所述聚二甲基硅氧烷(道康寧，SYLGARD184)在使用過程中，首先按照使用說明將其與其配套的固化劑混合形成聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體。所述固化溫度優(yōu)選為60° (Γ150。C，更優(yōu)選為80° (Γ100° C。固化時間優(yōu)選為lh 12h。本發(fā)明的彈性導(dǎo)體制備簡單，成本低廉，與基于銀納米線薄膜的彈性導(dǎo)體相比，本發(fā)明的彈性導(dǎo)體具有雙重銀納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，性能大大提高。延伸率可達100%以上，電導(dǎo)率可達以上。在拉伸和彎折時，電阻的穩(wěn)定性優(yōu)良。并且本發(fā)明的彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率可以根據(jù)實際需要來調(diào)控，靈活性高。在柔性電子顯示屏、類人機器人的關(guān)節(jié)、柔性太陽能電池、可穿著電子設(shè)備等領(lǐng)域中有潛在的應(yīng)用價值。為了進一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的彈性導(dǎo)體的制備方法進行詳細(xì)描述。以下各實施例中各原料均為從市場上購得。實施例1將0.75g銀納米線(4μπΓ 5μπι)加入到IOOml乙醇溶液中，攪拌均勻后，超聲分散30s后得到質(zhì)量濃度為7. 5mg/ml的銀納米線的乙醇分散液；

對所述銀納米線進行場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察，結(jié)果參看見圖1，圖1為本發(fā)明實施例1和實施例2所采用的銀納米線的掃描電鏡照片，由圖1可知，本發(fā)明所采用的銀線的長度在Γ 5μπι之間。將聚酯海綿切成ImmX 10mmX40mm的長方塊，用乙醇和水分別洗三次，在100° C的烘箱中干燥Ih后，再將其浸入到上述銀納米線的乙醇分散液中，放置5s取出，放到80° C的烘箱中干燥2h得到導(dǎo)電聚酯海綿長方塊。對所述聚酯海綿進行場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察，結(jié)果參見圖2，圖2為本發(fā)明實施例I和實施例2所采用的聚酯海綿的掃描電鏡照片，由圖2可知，本發(fā)明所采用的聚酯海綿的孔徑大小在10(Γ300μπι。對所述導(dǎo)電聚酯海綿進行場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察，結(jié)果參見圖3，圖3為本實施例1提供的導(dǎo)電聚酯海綿的掃描電鏡照片，由3可知，銀納米線在聚酯海綿骨架上形成為微米級三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；圖5為本實施例1提供的導(dǎo)電聚酯海綿的高倍掃描電鏡照片，由圖5可知，銀納米線在聚酯海綿骨架的表面上形成二維的納米級網(wǎng)絡(luò)。將得到的導(dǎo)電聚酯海綿長方塊的兩端，用銀膠接上導(dǎo)線，平放到培養(yǎng)皿中，再將聚二甲基硅氧烷和固化劑攪拌均勻后，傾倒在導(dǎo)電聚酯海綿長方塊上，使其剛好漫過導(dǎo)電聚酯海綿，真空脫泡后再放入80° C的烘箱中加熱5h固化，再裁去導(dǎo)電海綿周圍多余的聚合物，即得到彈性導(dǎo)體。對所述彈性導(dǎo)體進行場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察，結(jié)果參見圖4，圖4為本發(fā)明實施例I所提供的彈性導(dǎo)體的掃描電鏡照片，由圖4可知，彈性聚合完全填入到導(dǎo)電三維多孔材料的孔隙中，將銀納米線和三維多孔材料骨架緊密包裹住。對所述彈性導(dǎo)體進行拉伸電阻穩(wěn)定性測試，斷裂延伸延伸率為130%，電導(dǎo)率9S Mnr1,在50%延伸率下，電導(dǎo)率變化率約25%。在彎折曲率在Imm的情況下，電阻變化率約4%。實施例2將0.75g銀納米線(4μπΓ 5μπι)加入到IOOml乙醇溶液中，攪拌均勻后，超聲分散30s后得到質(zhì)量濃度為7. 5mg/ml的銀納米線的乙醇分散液；
將聚酯海綿切成ImmX 10mmX40mm的長方塊,用乙醇和水分別洗三次,在100° C的烘箱中干燥30min，再將其浸入到上述銀納米線的乙醇分散液中，放置5s取出，放到80° C的烘箱中干燥60min，以上吸附銀線的操作再重復(fù)三次，得到導(dǎo)電聚酯海綿長方塊。對所述導(dǎo)電聚酯海綿進行場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察，結(jié)果參見圖6，圖6為本實施例2提供的導(dǎo)電聚酯海綿的高倍掃描電鏡照片，由圖6可知，本實施例2中聚酯海綿骨架吸附的銀納米線的密度要高于實施例1 (見圖5)。將得到的導(dǎo)電聚酯海綿長方塊的兩端，用銀膠接上導(dǎo)線，平放到培養(yǎng)皿中，再將聚二甲基硅氧烷和固化劑攪拌均勻后，傾倒在導(dǎo)電聚酯海綿長方塊上，使其剛好漫過導(dǎo)電聚酯海綿，真空脫泡后再放入80° C的烘箱中加熱3h固化，再裁去導(dǎo)電海綿周圍多余的聚合物，即得到彈性導(dǎo)體。對所述彈性導(dǎo)體進行拉伸電阻穩(wěn)定性測試，斷裂延伸延伸率約120%，電導(dǎo)率約12S · cnT1，在50%延伸率下，電導(dǎo)率變化率約28%。在彎折曲率在Imm的情況下，電阻變化
率約3%。實施例3將O. lg、5g、10g銀納米線(4 μ πΓ 5 μ m)分別加入到IOOml乙醇溶液中，攪拌均勻后，超聲分散30s后得到質(zhì)量濃度分別為lmg/ml、5mg/ml、10mg/ml的銀納米線的乙醇分散液；將聚酯海綿切成ImmX 10mmX40mm的長方塊,用乙醇和水分別洗三次,在200° C的烘箱中干燥20min，再將其分別浸入到上述銀納米線的乙醇分散液中，放置5s取出，放到65° C的烘箱中干燥5 h，分別得到導(dǎo)電聚酯海綿長方塊。將得到的導(dǎo)電聚酯海綿長方塊的兩端，分別用銀膠接上導(dǎo)線，平放到培養(yǎng)皿中，再將聚二甲基硅氧烷和固化劑攪拌均勻后，傾倒在導(dǎo)電聚酯海綿長方塊上，使其剛好漫過導(dǎo)電聚酯海綿，真空脫泡后再放入100° C的烘箱中加熱2h固化，再裁去導(dǎo)電海綿周圍多余的聚合物，即得到彈性導(dǎo)體(a: lmg/ml、b:5mg/ml、c: 10mg/ml)。對所述彈性導(dǎo)體分別進行電導(dǎo)率測試，a、b、c彈性導(dǎo)體分別約為O. 015S · cnT1、
7.2S · cm_1>16S · cnT1。說明銀納米線的質(zhì)量濃度對彈性導(dǎo)體電導(dǎo)率有很大的影響,銀納米線的質(zhì)量濃度越高，彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率越高。對所述彈性導(dǎo)體分別進行拉伸電阻穩(wěn)定性測試，在100%延伸率下，a、b、c彈性導(dǎo)體Λ R/Rq的比值分別為4. 8、1. 6,2. 7，說明銀納米線的質(zhì)量濃度過高和過低，都降低彈性導(dǎo)體的拉伸電阻穩(wěn)定性。實施例4將7. 5g銀納米線(4μπΓ 5μπι)加入到IOOml乙醇溶液中，攪拌均勻后，超聲分散30s后得到質(zhì)量濃度為5mg/ml的銀納米線的乙醇分散液；將聚酯海綿切成ImmX 10mmX40mm的長方塊,用乙醇和水分別洗三次,在150° C的烘箱中干燥45min，再將其浸入到上述銀納米線的乙醇分散液中，放置3s取出，放到200° C的烘箱中干燥4h，得到導(dǎo)電聚酯海綿長方塊。將得到的導(dǎo)電聚酯海綿長方塊的兩端，分別用銀膠接上導(dǎo)線，平放到培養(yǎng)皿中，再將聚二甲基硅氧烷和固化劑攪拌均勻后，傾倒在導(dǎo)電聚酯海綿長方塊上，使其剛好漫過導(dǎo)電聚酯海綿，真空脫泡后再放入60° C的烘箱中加熱12h固化，再裁去導(dǎo)電海綿周圍多余的聚合物，即得到彈性導(dǎo)體。
對所述彈性導(dǎo)體分別進行電學(xué)測試，彈性導(dǎo)體電導(dǎo)率11. 2S · cm—1。與實施例1相t匕，電導(dǎo)率明顯提高，這是因為加熱會使銀納米線之間的接觸更加良好，提高彈性導(dǎo)體的導(dǎo)電性。對所述彈性導(dǎo)體進行拉伸電阻穩(wěn)定性測試，在50%延伸率下，電導(dǎo)率變化率約20%。在彎折曲率在Imm的情況下，電阻變化率約3. 8%。實施例5將0.75g銀納米線(50μπΓ200μπι)加入到IOOml乙醇溶液中，攪拌均勻后，超聲分散30s后得到質(zhì)量濃度為7. 5mg/ml的銀納米線的乙醇分散液；將聚酯海綿切成ImmX 10mmX40mm的長方塊,用乙醇和水分別洗三次,在180° C的烘箱中干燥40min，再將其浸入到上述銀納米線的乙醇分散液中，放置2s取出，放到130° C的烘箱中干燥3h，得到導(dǎo)電聚酯海綿長方塊。將得到的導(dǎo)電聚酯海綿長方塊的兩端，用銀膠接上導(dǎo)線，平放到培養(yǎng)皿中，再將聚二甲基硅氧烷和固化劑攪拌均勻后，傾倒在導(dǎo)電聚酯海綿長方塊上，使其剛好漫過導(dǎo)電聚酯海綿，真空脫泡后再放入150° C的烘箱中加熱Ih固化，再裁去導(dǎo)電海綿周圍多余的聚合物，即得到彈性導(dǎo)體。對所述彈性導(dǎo)體進行電導(dǎo)率和電阻穩(wěn)定性測試，電導(dǎo)率約13. 5S *cm-l,在50%延伸率下，電導(dǎo)率變化率約8. 9%。在彎折曲率在Imm的情況下，電阻變化率約2. 4%。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于銀納米線的彈性導(dǎo)體的制備方法，包括以下步驟 a)將銀納米線分散到醇試劑中得到銀納米線的醇分散液； b)將彈性三維多孔材料浸入到步驟a)所得銀納米線的醇分散液中，取出后烘干，得到導(dǎo)電三維多孔材料； c)以銀膠為膠粘劑，將步驟b)所得導(dǎo)電三維多孔材料的兩端接上導(dǎo)線，并將彈性聚合物填充到所述導(dǎo)電三維多孔材料上，加熱固化得到彈性導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)中所述的銀納米線的長度為4 500 u mD
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)中所述的醇試劑為無水甲醇或無水乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)中所述銀納米線的醇分散液的質(zhì)量濃度為lmg/mflOmg/ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b)中所述彈性三維多孔材料為聚酯海綿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b)中所述的烘干的溫度為40° (T200° C ;所述烘干的時間為30mirT5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟c)中所述的彈性聚合物為聚二 甲基硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一種或幾種。
8.權(quán)利要求r7任意一項所述方法制備的彈性導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性導(dǎo)體，其特征在于，其具有銀納米線二維網(wǎng)絡(luò)和由其組成的三維微米級網(wǎng)絡(luò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性導(dǎo)體在可伸縮電子設(shè)備中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于銀納米線的彈性導(dǎo)體的制備方法，包括以下步驟a)將銀納米線分散到醇試劑中得到銀納米線的醇分散液；b)將彈性三維多孔材料浸入到步驟a)所得銀納米線的醇分散液中，取出后烘干，得到導(dǎo)電三維多孔材料；c)以銀膠為膠粘劑，將步驟b)所得導(dǎo)電三維多孔材料的兩端接上導(dǎo)線，并將彈性聚合物填充到所述導(dǎo)電三維多孔材料上，加熱固化得到彈性導(dǎo)體。本發(fā)明制備的彈性導(dǎo)體具有雙重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(二維納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及由其組成的三維微米級網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))，該結(jié)構(gòu)優(yōu)于基于二維納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的薄膜彈性導(dǎo)體。另外，彈性導(dǎo)體的電導(dǎo)率在一定范圍內(nèi)可任意調(diào)控，電流過載能力高。在柔性電子設(shè)備和機器人關(guān)節(jié)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。
文檔編號H01B1/02GK103050192SQ20131000121
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者俞書宏, 葛進, 姚宏斌 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)