氣凝膠是一種目前被公認(rèn)為最輕的固體，1931年，美國科學(xué)家Samuel StephensKistler制備出了這種新材料。
作為一種高孔隙率、低密度的材料，一般由碳材料、聚合物和無機(jī)物材料制得，可應(yīng)用于熱管理、振動(dòng)/聲音吸收、催化和傳感。
在由尋材問料?主辦、新材料在線?協(xié)辦的“2021PCB/FPC在新基建產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢論壇”上，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）索維奇智能新材料諾獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)室電子封裝團(tuán)隊(duì)的祝溫泊博士介紹了納米銀氣凝膠在可穿戴導(dǎo)電基體、電磁屏蔽膜、柔性電子皮膚、熱界面材料、柔性力學(xué)傳感、柔性自適應(yīng)焊接材料等場景的應(yīng)用及優(yōu)勢。
“目前業(yè)界對(duì)金屬氣凝膠的研究較少，而銀具有極高的導(dǎo)電率，銀納米線氣凝膠在柔性傳感方面具有極大的潛力。”祝溫泊說。
祝溫泊表示，金屬氣凝膠以納米銀線為結(jié)構(gòu)單體，其空間密度低，小于0.1%，可壓縮量大于99%，用于電子傳輸網(wǎng)絡(luò)。
據(jù)介紹，銀納米線氣凝膠為純金屬組織，具有高度交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且具有較好的可加工性。“它在小應(yīng)變下靈敏度可達(dá)6.57V/g，表現(xiàn)出了良好的循環(huán)應(yīng)變穩(wěn)定性?！?/p>
祝溫泊博士詳細(xì)介紹了納米銀線氣凝膠在柔性壓力傳感器應(yīng)用。據(jù)悉，柔性壓力傳感器的制備采用納米銀線氣凝膠加聚二甲基硅氧烷，經(jīng)過低壓澆筑與靜置除氣，得到氣凝膠復(fù)合結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過固化工藝，最終可以獲得柔性壓力傳感器用材料，“采用納米銀線氣凝膠，柔性壓力傳感器陣列的空間分辨率小于1毫米?！?同時(shí)，他表示，柔性壓力傳感器可識(shí)別0.1N~10N的壓力，電阻變化率隨載荷基本呈線性變化。
祝溫泊博士表示，柔性壓力傳感器在靈敏度方面，其電阻變化率隨著壓力呈線性變化，靈敏度達(dá)0.226kPa-1，線性誤差僅為4.2%；在響應(yīng)時(shí)間方面，隨加載速度的增大，壓力傳感器響應(yīng)時(shí)間縮短，其響應(yīng)時(shí)間與力的加載速度呈指數(shù)關(guān)系?！八軌?qū)αΦ倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)比如大小、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)感知?！?/p>
柔性壓力傳感器還有一個(gè)優(yōu)異性能，就是在高溫下依然保持優(yōu)異的穩(wěn)定性，“在經(jīng)過15分鐘內(nèi)，采用-25℃~85℃的溫度，在多達(dá)50次的冷熱循環(huán)試驗(yàn)后，傳感器性能依然穩(wěn)定?！?/p>
最后，祝溫泊博士還介紹了納米銀線氣凝膠基柔性電池、自適應(yīng)焊接等應(yīng)用情況。
