具有質(zhì)輕、價廉、變形大、易編程、彈性模量可調(diào)的形狀記憶聚合物(Shape memory polymer,簡稱SMP)在過去的三十年間得到了廣泛的研究與發(fā)展。目前,已經(jīng)開發(fā)出了形狀記憶聚氨酯、形狀記憶環(huán)氧樹脂、形狀記憶氰酸酯樹脂、形狀記憶聚酰亞胺等幾種SMP材料。除了開發(fā)新品種的SMP外,SMP及其復(fù)合材料在建材、紡織品、航空航天、電子、醫(yī)療器械、機器人、信息、生活日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也得到了科研學(xué)者的廣泛關(guān)注。
SMP在這幾個領(lǐng)域的應(yīng)用研究實例如圖1所示。
圖1. SMP在建材、紡織品、航空航天、電子、醫(yī)療器械、機器人、信息、生活日用品領(lǐng)域的應(yīng)用研究實例
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)和制造業(yè)水平的發(fā)展與提高,SMP獨特的形狀記憶效應(yīng)和可調(diào)諧彈性模量為基于SMP的柔性光/電子器件(SMPFEDs)的研究和應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。SMP及其復(fù)合材料的新功能和新特性賦予了柔性光/電子器件更多的功能,從而實現(xiàn)一些新的應(yīng)用。除此之外,4D打印技術(shù)的發(fā)展為制備具有刺激響應(yīng)型的復(fù)雜三維智能結(jié)構(gòu)件提供了更多的可行性。
近日,哈爾濱工業(yè)大學(xué)冷勁松教授團(tuán)隊在材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《Materials Horizons》上針對SMPFEDs的研究現(xiàn)狀發(fā)表了題為“The research status and challenges of shape memory polymer-based flexible electronics”的綜述文章。
該文章不僅介紹了形狀記憶聚合物發(fā)光二極管、形狀記憶聚合物薄膜晶體管和光學(xué)器件等SMPFEDs的應(yīng)用實例。而且,還討論了4D打印作為SMPFEDs的潛在制造技術(shù)。此外,還詳細(xì)介紹了SMPFEDs的驅(qū)動方法,包括化學(xué)驅(qū)動、電驅(qū)動、磁驅(qū)動和光驅(qū)動。最后,提出了SMPFEDs的技術(shù)挑戰(zhàn)和發(fā)展方向。
圖2. SMPFEDs的SMP材料、制備技術(shù)與驅(qū)動方法
該篇綜述文章的第一作者為高會博士生,冷勁松教授和劉彥菊教授為共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的大力支持。
全文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c8mh01070f#!divAbstract
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