中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，中國農業(yè)大學(xué)工學(xué)院何志祝副教授在A(yíng)dvanced Materials和Advanced Science期刊上分別以題為“Ferromagnetic liquid metal putty-like material with transformed shape and reconfigurable polarity”和“A super-stretchable liquid metal foamed elastomer for tunable control of electromagnetic waves and thermal transport”在線(xiàn)發(fā)表研究論文。該研究研發(fā)了系列新型柔性復合功能材料并創(chuàng )新了智能傳感和磁控仿生機器人等應用技術(shù)。
具有磁控效應的復合功能材料在智能傳感、仿生機器人、能源技術(shù)和生物醫學(xué)等領(lǐng)域顯示出巨大的應用價(jià)值，引起了人們極大的研究興趣。研究小組以室溫鎵基液態(tài)金屬為基載液和釹鐵硼微顆粒為磁性載體，制備出磁極可重構的液態(tài)金屬永磁體，革新了傳統的永磁體固體特性和磁流體的電絕緣性?；谄涮赜械母邔щ?>106S/m)和剩磁性(>30emu/g)以及可重構性，發(fā)展了磁性電路打印、磁性傳感器、磁控柔性機器人等系列創(chuàng )新應用。特別是，研制了一種磁控仿生爬行機器人，其爬行速度高達29.7mm/s。該研究拓寬了磁性復合功能材料的內涵，同時(shí)為柔性電子、智能傳感和軟體機器等領(lǐng)域發(fā)展提供了新的研究思路。該項研究成果以Back cover paper形式發(fā)表在A(yíng)dvanced Materials期刊上，碩士生曹凌霄和于得海為共同第一作，何志祝副教授為通訊作者。
隨著(zhù)5G等通訊技術(shù)的快速發(fā)展，功能芯片的功率不斷提升，隨即帶來(lái)電磁污染和溫控等難題。傳統電磁屏蔽材料柔性較差，且在抑制電磁污染的同時(shí)會(huì )影響正常電磁通信，其較低的傳熱性能阻礙了芯片散熱。針對上述問(wèn)題，研究小組構建了一種以低熔點(diǎn)金屬為多孔骨架結構并以液態(tài)金屬彈性體封裝的柔性復合功能材料，表現出獨特的熱-電-機械協(xié)同效應。該效應可用于制作壓力及形變傳感器，同時(shí)可通過(guò)拉伸對其導熱和電磁抗干擾性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)可逆調控，比如在熱拉伸400%下獲得高熱導率(8.1W/mK)、電導率(104S/cm)及電磁屏蔽效能(83dB)，相同的冷拉伸卻導致低熱導率(0.5W/mK)和電磁屏蔽效能(趨于零)。另外，復合功能材料具有較高的相變潛熱(117J/mL)，可有效降低柔性電子器件溫升。上述研究可進(jìn)一步拓展到可穿戴電子以及動(dòng)植物生理在線(xiàn)監測等應用交叉領(lǐng)域。該研究在線(xiàn)發(fā)表于A(yíng)dvanced Science期刊，碩士生于得海為第一作，何志祝副教授為通訊作者。
上述研究得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目、國家電網(wǎng)公司科技項目以及中國農業(yè)大學(xué)優(yōu)秀人才引進(jìn)啟動(dòng)經(jīng)費等支持。
