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云母高性能仿貝殼薄膜讓電子器件“柔軟透明”
作者:靈壽華晶云母 網址:http://www.qhdjishibanjia.com 瀏覽次數: (次)  發布時間:2019/9/1 16:24:06


    科技日報合肥8月6日電 (記者吳長鋒通訊員周慧)記者從合肥工業大學獲悉,該校化學與化工學院陸楊教授研究組和中國科學技術大學俞書宏教授研究團隊合作,創新性地采用“解組裝—仿生組裝”的兩步策略,以廉價天然云母粉為原料,成功實現高質量云母納米片的大量制備,并組裝成高性能透明柔性仿貝殼結構云母復合膜。相關成果日前發表在《自然·通訊》上。

  云母是一種常見的層狀結構鋁硅酸鹽天然礦物,具有特殊的可見光透過和紫外屏蔽性能,并有高電氣絕緣性、耐酸堿與高溫穩定性等優點,是未來柔性透明電子器件等領域的理想材料。但由其制備的天然云母粉的粒徑大且縱橫比低,剝離成高質量的云母納米片極為困難,難以通過仿生組裝制備高性能的宏觀尺度膜。

  科研人員通過液相剝離制備的單層或少層超薄云母納米片在溶液中可以穩定分散超過1個月。同時,利用噴涂技術,成功將超薄云母納米片與殼聚糖混合溶液組裝成微納尺度上具有“磚—泥”層狀結構的仿貝殼結構云母復合膜,并進行了組分和結構優化。研究結果表明,當云母含量達到60%時,這一新型復合膜顯示出優異的機械強度、良好的可見光透過率(38%—65%),以及獨特的紫外屏蔽性(62%—100%),其整體性能優于天然片云母和其他種類的粘土仿貝殼薄膜。經受144小時紫外(313nm)照射后,拉伸性能幾乎不變,因此具有優異的抗紫外老化性能。

  由于這一成果易于工業化放大,而且在聚合物復合材料以及透明的紫外屏蔽涂層的研發中可以普遍推廣,在柔性透明電子器件等領域應用前景廣闊。同時也為廉價低品位的天然碎云母的精加工和升級應用提供了新的思路和技術。





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