柔性电子器件元件阵列的热脉冲响应分析

1

作者 卞纯燕 杨文成 缪馥星 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第5期676-686,共11页

柔性电子器件在工作时产生的热量,导致元件发生变形,极易影响其功能性.本研究建立了柔性电子器件元件阵列热脉冲响应的有限元分析模型,探讨了柔性电子器件元件封装层与基底层的层厚比对整体结构热稳定性的影响,以及柔性电子器件元件的... 柔性电子器件在工作时产生的热量,导致元件发生变形,极易影响其功能性.本研究建立了柔性电子器件元件阵列热脉冲响应的有限元分析模型,探讨了柔性电子器件元件封装层与基底层的层厚比对整体结构热稳定性的影响,以及柔性电子器件元件的热脉冲响应.初步得到:当热脉冲载荷从50 W/m~2增大至150 W/m~2时,功能层中心单元温度上升约0.47%,热应力增大约25.87%;若封装层与基底层的层厚比从0.2增大到5.0,功能层中心单元的热应力降低约92%,热应变降低约99%,沿层厚方向的位移降低约86%.初步结果可为柔性电子器件元件热脉冲载荷的优化设计和防护提供基础数据. 展开更多

关键词 柔性电子器件元件阵列 热脉冲响应 温度场 热应力 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

蚕丝基柔性电子器件与智能织物研究进展

2

作者 叶超 曹雷涛 凌盛杰 《蚕学通讯》 2025年第1期24-49,共26页

近年来,随着5G通信、物联网和人工智能等技术的快速发展,柔性电子器件在人体健康监测和人机互动中的应用日益增多。蚕丝及丝蛋白材料因其独特的力学性能、生物相容性、降解性及良好的可加工性,在柔性电子领域展现出巨大的应用潜力。蚕... 近年来,随着5G通信、物联网和人工智能等技术的快速发展,柔性电子器件在人体健康监测和人机互动中的应用日益增多。蚕丝及丝蛋白材料因其独特的力学性能、生物相容性、降解性及良好的可加工性,在柔性电子领域展现出巨大的应用潜力。蚕丝独特的自微观多肽链、二级结构到宏观纤维的多层级结构,不仅赋予其卓越的力学性能,还为其后续加工和功能化改性提供了广阔的空间。此外,蚕丝具有的独特的光学、电学和热学性能,为其功能化改性及在电子器件和智能织物的应用中提供了广泛的接口。本文系统地回顾了蚕丝的结构、加工方法、功能化设计及其在电子器件与智能纺织品中的应用,包括可穿戴传感器、致动器、能量收集与储能装置、智能织物等。深入探讨了这些基于蚕丝的电子器件和智能织物的制备方法、性能及工作原理。最后,本文讨论了蚕丝基电子器件和智能纺织品在实际应用中面临的挑战及未来的研究机遇,为未来相关领域的发展提供了指导。 展开更多

关键词 蚕丝 丝蛋白 柔性电子器件 智能织物

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米纸衬底的制备、性能及其在柔性电子器件中的应用 被引量：8

3

作者 陈港 彭从星 +5 位作者 况宇迪 曾勇 朱朋辉 姚日晖 宁洪龙 方志强 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1-10,共10页

由纳米纤维素制备的纳米纸具有天然可降解、质量轻、柔性好、透明度高、强度高、热稳定性好以及可卷对卷生产等优良特性,被视为柔性电子器件衬底的理想材料之一。近年来,人类社会对电子垃圾引起的环境问题逐渐重视,使得绿色纳米纸衬底... 由纳米纤维素制备的纳米纸具有天然可降解、质量轻、柔性好、透明度高、强度高、热稳定性好以及可卷对卷生产等优良特性,被视为柔性电子器件衬底的理想材料之一。近年来,人类社会对电子垃圾引起的环境问题逐渐重视,使得绿色纳米纸衬底成为学术界和工业界的研究热点之一。本文综述了用于柔性电子器件的纳米纸衬底的最新研究进展,详细探讨了纳米纸衬底的制备、性能及其在器件应用方面的研究成果,着重阐述了纳米纸衬底在有机薄膜晶体管、太阳能电池以及有机发光二极管中的应用现状。最后,进一步总结了现阶段纳米纸衬底在器件应用过程中存在的问题,如纳米纸制备效率低、对纳米纸进行性能调控和优化以满足电子器件的要求等,并对未来应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 纳米纤维素 纳米纸衬底 柔性电子器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

弯曲半径对柔性电子器件层间分离的影响 被引量：2

4

作者 汤朋朋 温雯 +1 位作者 黄永安 刘谦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期2354-2359,共6页

根据欧拉梁理论建立了多层柔性电子器件变形弯曲下能量释放率的数学计算模型,得到了给定条件下能量释放率与半径的关系式,并利用虚拟裂纹闭合法对理论模型进行了验证,进一步分析了弯曲半径对给定器件粘结层分离的影响。该研究为防止器... 根据欧拉梁理论建立了多层柔性电子器件变形弯曲下能量释放率的数学计算模型,得到了给定条件下能量释放率与半径的关系式,并利用虚拟裂纹闭合法对理论模型进行了验证,进一步分析了弯曲半径对给定器件粘结层分离的影响。该研究为防止器件失效提供了理论参考,对柔性电子器件制造及应用具有参考意义。 展开更多

关键词 柔性电子器件 弯曲半径 能量释放率 虚拟裂纹闭合法

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米纤维素/MXene柔性电子器件的制备及应用研究进展 被引量：8

5

作者 姚黎明 张研柔 +4 位作者 刘振华 杨苗秀 王欣 陈昊楠 钱立伟 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期9-17,共9页

纳米纤维素/MXene复合材料兼顾MXene优异的导电性能、丰富的表面官能团和超高比表面积,以及纳米纤维素基材料优良的力学性能和机械稳定性,成为应用于柔性传感、电磁屏蔽、能源储存等领域的热门材料。本文对纳米纤维素/MXene复合材料的... 纳米纤维素/MXene复合材料兼顾MXene优异的导电性能、丰富的表面官能团和超高比表面积,以及纳米纤维素基材料优良的力学性能和机械稳定性,成为应用于柔性传感、电磁屏蔽、能源储存等领域的热门材料。本文对纳米纤维素/MXene复合材料的制备方法进行论述,重点阐述其作为柔性电子器件在压力传感器、电磁屏蔽材料、超级电容器中的性能及最新研究进展,归纳总结纳米纤维素/MXene复合材料所面临的挑战,并对其未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 纳米纤维素 MXene 柔性电子器件 应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

北大超薄柔性电子器件研究获得重要进展 被引量：1

6

作者 新型 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期110-110,共1页

近日,北京大学信息科学技术学院、纳米器件物理与化学教育部重点实验室胡又凡研究员与彭练矛教授课题组针对超薄柔性电子器件的研究取得重要进展。他们利用碳纳米管网络薄膜作为沟道材料,在超薄柔性衬底上制备出高性能的CMOS电子器件,... 近日,北京大学信息科学技术学院、纳米器件物理与化学教育部重点实验室胡又凡研究员与彭练矛教授课题组针对超薄柔性电子器件的研究取得重要进展。他们利用碳纳米管网络薄膜作为沟道材料,在超薄柔性衬底上制备出高性能的CMOS电子器件,并成功地将传感集成系统应用于人体信息监测。 展开更多

关键词 柔性电子器件 超薄 信息科学技术学院 教育部重点实验室 碳纳米管 北京大学 器件物理 CMOS

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型塑料电子设计给柔性电子器件带来希望

7

《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期616-616,共1页

计算机或手机内部的刚性电路饭，颜色呈绿色，布满了芯片、电阻、电容和插座，并由印刷线路互联。

关键词 柔性电子器件 电子设计 塑料 微型 印刷线路 计算机 手机 芯片

在线阅读 下载PDF 职称材料

清华/美国西北大学国际联合团队:三维柔性电子器件能与人体“无缝贴合”

8

作者 新型 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期28-28,共1页

传统的可穿戴传感器由于无法顺应人体曲线常常会掉落，令穿戴者尴尬。科学家近日联合研发出可无缝贴合人体的三维柔性电子器件，在生物医学器件、柔性机器人等领域有广泛应用前景。

关键词 柔性电子器件 西北大学 贴合 无缝 三维 国际 美国 清华

在线阅读 下载PDF 职称材料

科学家制备出以仿生玫瑰花瓣为弹性基底的柔性电子器件

9

《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期253-254,共2页

柔性电子设备在很多领域应用前景广泛，如可穿戴式电子设备、生物医学诊断、机器人、时装和纺织品等领域。目前，大部分技术使用表面平整的弹性基底制备柔性电子设备。然而，利用这些基底涉及复杂的平板印刷设计和制备过程。针对此，香... 柔性电子设备在很多领域应用前景广泛，如可穿戴式电子设备、生物医学诊断、机器人、时装和纺织品等领域。目前，大部分技术使用表面平整的弹性基底制备柔性电子设备。然而，利用这些基底涉及复杂的平板印刷设计和制备过程。针对此，香港理工大学郑子剑和中国科学院兰州化学物理研究所研究员周峰带领的团队通过仿生模拟玫瑰花瓣表面结构制备了具有表面微纳米结构的非共面弹性基底，且基于此基底进一步设计开发了柔性可拉伸的电子器件。 展开更多

关键词 柔性电子器件 制备过程 中国科学院兰州化学物理研究所 基底 弹性 花瓣 玫瑰 仿生

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性透明摩擦电子学晶体管及主动式电子器件调控研究获进展

10

《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2764-2764,共1页

近年来,柔性电子技术由于其柔韧和轻便等特点,在可穿戴电子、智能皮肤、可弯曲显示屏和人机界面等方面展示出很大的应用前景。柔性电子器件的基板具有可变形性,采用的聚合物材料也具有接触起电的特性,可为其与外界环境的交互建立主动式... 近年来,柔性电子技术由于其柔韧和轻便等特点,在可穿戴电子、智能皮肤、可弯曲显示屏和人机界面等方面展示出很大的应用前景。柔性电子器件的基板具有可变形性,采用的聚合物材料也具有接触起电的特性,可为其与外界环境的交互建立主动式机制。摩擦电子学是利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与转化特性. 展开更多

关键词 柔性电子器件 主动式 电子学 摩擦 调控 晶体管 聚合物材料 电子技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

再生纤维素的形成及其在柔性电子领域的研究进展

11

作者 钱焕宇 王晓娟 +2 位作者 高萌 马晓军 刘洪斌 《中国造纸学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期102-113,共12页

天然纤维素具有生物可降解、生物相容性好以及来源广泛等优点,但高结晶度的紧密结构导致其功能单一、可操作性差、难以实现广泛的大规模应用。将纤维素溶解重构后获得的再生纤维素能够在再生过程中将分子链进行重新排列,赋予了再生纤维... 天然纤维素具有生物可降解、生物相容性好以及来源广泛等优点,但高结晶度的紧密结构导致其功能单一、可操作性差、难以实现广泛的大规模应用。将纤维素溶解重构后获得的再生纤维素能够在再生过程中将分子链进行重新排列,赋予了再生纤维素可调控空间,以获得具有特定性质与功能的纤维素材料。本文综述了纤维素溶解与再生的生产原理和策略,从材料的选择与制备方法的角度详细介绍了其具有导电功能的方案,最后进一步综述了再生纤维素在柔性电子领域的多元化应用。本文为再生纤维素进一步的技术简化与发展及其在多领域的拓展应用提供理论基础与支撑。 展开更多

关键词 再生纤维素 溶解再生 柔性电子器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于硅烯和磷烯的新型纳米电子器件 被引量：2

12

作者 陈佳熠 陈启超 +1 位作者 李政雄 陶立 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期448-452,共5页

二维层片状材料兼具高机械韧性、可调控带隙与光学透明度,以及高的表面体积比等优越性能,为新型柔性纳米电子器件和传感器的研究提供了广阔的平台。介绍了两种新兴的单质二维材料,硅烯和磷烯及其器件的电学性能和稳定性。硅烯的器件实... 二维层片状材料兼具高机械韧性、可调控带隙与光学透明度,以及高的表面体积比等优越性能,为新型柔性纳米电子器件和传感器的研究提供了广阔的平台。介绍了两种新兴的单质二维材料,硅烯和磷烯及其器件的电学性能和稳定性。硅烯的器件实验研究因空气敏感性问题一直停滞不前,而最近的三明治夹层转移与移植法实现了硅烯晶体管的首次亮相。相关实验观测证实了理论预测的狄拉克能带结构,即双极电输运机制。室温静电学表征观测到约100 cm~~2/(V·s)的载流子迁移率以及10倍的栅极调制,揭示出单原子层硅通道比石墨烯具有更高的栅极调控能力。VA族的磷烯结合石墨烯和过渡金属硫化物两者优点于一身,拥有较高的载流子迁移率和可调控的适中直接带隙,是目前较理想的二维半导体材料,即使在塑料基底上仍可达到310~1500 cm2/(V·s)的高载流子迁移率以及10~3~10~5的栅极调制。这些研究进展为新型纳米器件的发展提供了广阔前景。 展开更多

关键词 二维材料 纳米技术 柔性电子器件 硅烯 磷烯 石墨烯

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性器件基底预应变和各参数对蛇形结构延展性的影响 被引量：4

13

作者 李学通 仝洪月 +1 位作者 赵越 杜凤山 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期251-255,353,共5页

为了提高柔性电子器件在大变形过程中的可变形性,防止失效破坏,本文以完全粘结的蛇形结构为例,利用ABAQUS有限元软件建立了金属薄膜交联导体-基底的三维有限元模型,研究了金属导体在基底预应变作用下的延展性,计算出导体和基底的不同材... 为了提高柔性电子器件在大变形过程中的可变形性,防止失效破坏,本文以完全粘结的蛇形结构为例,利用ABAQUS有限元软件建立了金属薄膜交联导体-基底的三维有限元模型,研究了金属导体在基底预应变作用下的延展性,计算出导体和基底的不同材料和几何参数(基底厚度ts(500μm^3000μm)、导体宽度wm(1μm^4μm)、导体厚度tm(0.25μm^6μm)、长间距比α(0~3))下蛇形结构的弹性延伸率(εs)大小,并利用Origin软件得出了各参数与弹性延伸率的关系曲线。结果表明:弹性延伸率随着基底弹性模量、金属厚度的增加而减小,随着导体弹性模量的增大而增大,当金属厚度tm<0.45μm时,弹性延伸率超过100%,导体延伸率受基底厚度、金属宽度影响较小;当长间距比α<1时延伸率随着α的增大而增大,α>1时基本保持不变。根据这些结果可进一步优化系统结构,使系统获得最大延展性。数值模拟结果也说明了基底预应变能显著提高蛇形交联导体的弹性延伸率。 展开更多

关键词 柔性电子器件 蛇形交联导体 有限元分析 预应变 延展性

在线阅读 下载PDF 职称材料

纤维素基柔性电致变色器件研究进展及展望 被引量：1

14

作者 刘鼎盛 焦月 +2 位作者 梅长彤 肖慧宁 李坚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2249-2260,共12页

电致变色技术是一门极具潜力的应用科学,正逐渐引起学术界和工业界的深度关注。主要从电致变色器件(Electrochromic Devices,ECD)的工作原理、器件结构、材料应用等方面进行介绍和总结。新兴的柔性ECD其具有质量轻、灵活、便携等优点在... 电致变色技术是一门极具潜力的应用科学,正逐渐引起学术界和工业界的深度关注。主要从电致变色器件(Electrochromic Devices,ECD)的工作原理、器件结构、材料应用等方面进行介绍和总结。新兴的柔性ECD其具有质量轻、灵活、便携等优点在智能穿戴和柔性电子产品中的应用更为广泛。然而柔性ECD在生产应用中仍存在一些缺陷亟待解决:①常规的玻璃基底制备出的刚性电致变色器件柔性不足、原材料稀缺且不可再生;②传统的液态电解质在使用过程中易泄露、腐蚀、蒸发,严重影响器件的安全性及使用寿命;③电致变色层电化学稳定性较差,影响器件使用寿命。从结构和性质方面讨论了纤维素材料用作ECD柔性基底、电解质、电致变色层的应用和优势。纤维素材料具有优异的光学、力学性能,以其作为ECD器件的基底可规避常规玻璃基底柔性不足、原材料稀缺等缺陷;在电解质层中合理引入纤维素,其三维网络结构及主干上的官能团可通过形成离子键、氢键的方式提高电解质的机械性能与导电性能;在电致变色层中合理引入纤维素,纤维素的三维网状结构能为材料发生氧化还原反应提供更大的比表面积及缓解电子/离子嵌入、脱出过程引起的体积膨胀,有助于改善电致变色材料的电化学稳定性,延长器件的使用寿命。纤维素基柔性ECD在节能建筑、显示设备及储能设备等领域具有广阔的应用前景,在柔性电子器件引入纤维素对扩展其应用范围和提升利用价值具有重要意义。 展开更多

关键词 纤维素 电致变色 智能响应 柔性电子器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性织物基太阳能电池的研究进展 被引量：2

15

作者 郭芳 解宇 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第11期134-146,共13页

近年来,柔性电子技术、可穿戴器件和物联网的发展极大地推动了便携式能源器件的发展。作为便携式能源器件的供电器件,织物基太阳能电池凭借其重量轻、可弯曲、可折叠、可扭曲等特性,成为了太阳能电池技术的研究热点之一。为了全面了解... 近年来,柔性电子技术、可穿戴器件和物联网的发展极大地推动了便携式能源器件的发展。作为便携式能源器件的供电器件,织物基太阳能电池凭借其重量轻、可弯曲、可折叠、可扭曲等特性,成为了太阳能电池技术的研究热点之一。为了全面了解织物基太阳能电池的最新进展,文章介绍了织物基染料敏化、织物基钙钛矿和织物基有机3种不同类型的织物基太阳能电池,分析了它们的结构、制备方法和性能,并总结了织物基太阳能电池技术发展的局限性和目前所面临的挑战,为织物基太阳能电池的进一步研究和发展提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 织物基太阳能电池 柔性电子器件 染料敏化太阳能电池 钙钛矿太阳能电池 有机太阳能电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

自修复凝胶有望用于柔性器件

16

《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期428-428,共1页

得克萨斯大学首创性地研发出一种自修复凝胶。这种新型自修复凝胶可在无外界刺激的条件下实现自我修复，并具有超高的电导率、生物相容性和渗透性，有望代替金属导体应用于柔性电子器件、生物传感器及储能电池等。

关键词 柔性电子器件 自修复 凝胶 得克萨斯大学 生物相容性 生物传感器 自我修复 金属导体

在线阅读 下载PDF 职称材料

超高弹性超高生物相容性柔性电子研究获进展

17

《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1196-1196,共1页

近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员蒋兴宇小组结合微流控和液态金属开发了一种可大规模制造柔性电子器件的方法,通过丝网印刷、喷墨打印、微流道等方法能在各种基底材料上得到高导电、高弹性、高生物相容性的电路。该项研究将有望... 近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员蒋兴宇小组结合微流控和液态金属开发了一种可大规模制造柔性电子器件的方法,通过丝网印刷、喷墨打印、微流道等方法能在各种基底材料上得到高导电、高弹性、高生物相容性的电路。该项研究将有望广泛用于可穿戴设备、可植入器件以及柔性机器人等新领域的开发。 展开更多

关键词 柔性电子器件 生物相容性 高弹性 国家纳米科学中心 大规模制造 中国科学院 柔性机器人 液态金属

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维有机薄膜材料的忆阻器研究进展

18

作者 相明涵 张斌 轩福贞 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第4期279-293,共15页

忆阻器作为一种新型的电子元件,因具有存储与计算结合的潜力而受到广泛关注。二维有机薄膜(2D OTFs)材料具有原子级精确的层状结构、可调的电子特性和卓越的机械柔韧性,通过调控微观结构和表面化学特性,能够实现高效的电导率调控。近年... 忆阻器作为一种新型的电子元件,因具有存储与计算结合的潜力而受到广泛关注。二维有机薄膜(2D OTFs)材料具有原子级精确的层状结构、可调的电子特性和卓越的机械柔韧性,通过调控微观结构和表面化学特性,能够实现高效的电导率调控。近年来,基于2D OTFs的忆阻器因其超薄几何特性、优异的柔性和可调的电学性能,成为研究的热点。本文综述了2D OTFs在忆阻器中的应用研究进展,包括材料的可控制备方法、电阻切换机理及其在实际应用中的前景与挑战,并对未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 二维有机薄膜材料 忆阻器 非易失性存储 电阻切换机理 柔性电子器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

全印制柔性应变传感器的原理与智能包装应用 被引量：7

19

作者 吴伟 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第11期156-165,共10页

目的随着可穿戴电子技术的快速发展,因具有较高的传感系数,柔性应变传感器在电子皮肤和机器人领域得到了广泛关注,但如何降低其制造成本成为一种挑战。近年来,印刷电子技术的快速发展推动了柔性应变传感器的发展,并逐渐在一些新的领域... 目的随着可穿戴电子技术的快速发展,因具有较高的传感系数,柔性应变传感器在电子皮肤和机器人领域得到了广泛关注,但如何降低其制造成本成为一种挑战。近年来,印刷电子技术的快速发展推动了柔性应变传感器的发展,并逐渐在一些新的领域得到应用,尤其是智能包装领域。方法结合课题组在全印制应变传感器方面的研究进展,对柔性传感器的原理、印刷制造方法和主要应用进行综述。结论大量的研究表明,印刷柔性应变传感器已经开始应用于智能包装中,利用印刷电子技术制造智能包装也有利于降低其制造成本,推动其走向实际应用。 展开更多

关键词 应变传感器 智能包装 印刷电子 柔性电子器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性微图形成型技术研究

20

作者 刘伟庭 陈裕泉 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第4期480-482,486,共4页

柔性微图形成型技术是微细加工技术的一个新的方向。介绍了一种新的柔性成型系统———三维定位压控微流系统 ,并用它制作了柔性微五边形。

关键词 柔性微图形成型技术 微细加工技术 三维定位压控微流系统 柔性电子器件 光刻技术

在线阅读 下载PDF 职称材料