Progrès de la recherche de dispositifs intégrés à base de papier souples dans l'Institut de chimie de Lanzhou

Des capteurs flexibles peuvent être portés ou implantés dans le corps humain et peuvent détecter des informations ambiantes et sont largement surveillés dans le domaine des soins de santé. Cependant, le capteur lui-même en tant que dispositif électrique ne fonctionne pas de manière indépendante et nécessite de l'alimentation pour son alimentation. Supercapacitor miniature à plat MSC) en tant que nouveau type de périphérique de stockage d'énergie micro-électrochimique est facile à intégrer efficacement avec des capteurs ou d'autres dispositifs électroniques.La méthode générale consiste à connecter le capteur et la puissance à travers le fil externe, mais dans la technologie d'usure flexible causée par des inconvénients.Comme flexible et sans fil La puissance et l'intégration des capteurs dans la même puce, sont les défis de recherche actuels.

Le coût des matériaux en papier est faible, jetable et a une structure fibreuse poreuse et plus grossière qui améliore son adhérence aux appareils électroniques en raison de l'action capillaire des pores de cellulose qui rend le matériau d'encre imprimé par la technique d'impression La diffusion de la surface, résultant en une mauvaise qualité de la formation de l'Académie chinoise des sciences Lanzhou Institut de chimie chimique, Chimie énergétique propre et matériaux Laboratoire chercheur Yan Xingbin équipe à travers la technologie d'impression sérigraphique, la formation de filtre métallique à la surface de la branche Ni du fluide, combiné avec le suivi La technique de galvanoplastie améliore la conductivité du collecteur de courant et inhibe la diffusion du Ni sur la surface du substrat de papier pour former un collecteur à motif avec une résolution plus élevée. Sur la surface du Ni, le matériau actif MnO2 ou polypyrrole (PPy) est déposé électrochimiquement Goutte à goutte d'électrolyte en gel pour former un supercapactif symétrique basé sur MnO2 et un supercondensateur asymétrique basé sur MnO2 et PPy. Après le test, il indique que le supercapactif à base de papier présente de bonnes caractéristiques électrochimiques et une forte résistance à la déformation mécanique Caractéristiques (après pliage de 10 000 fois la capacité de presque pas de récession), sa densité d'énergie et sa densité de puissance sont situées dans le même type de super L'avant-garde du conteneur.

Sur la base du circuit intégré en métal imprimé sur papier, les chercheurs ont intégré le MSC et le capteur UV ou le capteur de gaz dans le même papier monolithique et le dispositif intégré a montré de bonnes caractéristiques de détection et des caractéristiques auto-alimentées. L'avenir devrait être la collecte d'énergie, le stockage d'énergie Et des composants électriques intégrés dans la même puce à papier. Cette stratégie d'intégration de substrat en papier pour l'électronique portative et portative pour ouvrir une nouvelle méthode de conception.

L'étude a été publiée en ligne dans Advanced Functional Materials, et le travail de recherche a été soutenu et appuyé par le programme de développement clé de la Fondation nationale des sciences naturelles et de l'Institut de recherche «135».

Carte schématique et physique intégrée des capteurs auto-alimentés à base de papier