|
图片来源：Ulsan National Institute of Science and Technology 撰文 向菲菲 编辑 徐文慧 “在我的BGM里，没人能够打败我”——这将不再是影视剧人物的专属：现在，在手指上贴一块堪比纹身的纳米薄膜，便能随身自带麦克风和扬声器了。来自韩国蔚山科学技术大学（Ulsan National Institute of Science and Technology）的科学家，他们利用正交银纳米线阵列，制造出了一款纳米级厚度的超薄、透明的杂化纳米薄膜。该薄膜良好的导电性能和力学性能，使其能制造成可穿戴的扬声器和麦克风，并且还具有优异的人声识别功能。这项成果于 8 月 3 日发表在 Science Advances 上。 薄如蝉翼的秘密 该文章的通讯作者，Hyunhyub Ko 和他的研究团队选择了杂化纳米薄膜作为制备目标。不同于单纯的聚合物纳米薄膜，杂化纳米薄膜的电学和力学性质可由薄膜内的填充物调节。常用的填充物有金属纳米颗粒、纳米线、纳米碳管、石墨烯等。金属纳米线/聚合物的薄膜组合能让纳米薄膜的韧性更好，同时兼具聚合物薄膜柔软、透明、轻便的优点。 可穿戴纳米薄膜器件 图片来源： 论文 在电学方面，为了获得良好的导电性，Hyunhyub Ko 等人选择了银纳米线。他们首先利用基于溶液的棒涂组装技术（bar-coating assembly technique）将正交式的银纳米线阵列在衬底上制备出来，然后再将一种生物相容性好、化学性质稳定的聚合物 （Parylene C）用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）的方式转移到银纳米线阵列上，最后将制备好的杂化薄膜从基底上剥离，便得到了纳米级厚度的杂化薄膜。 银纳米线呈交叉排列的网络状结构，因此非但没有破坏薄膜的透明性，还提高了薄膜的韧性。Hyunhyub Ko 说：“我们的研究最大的突破就是制备出了这种超薄、透明又能导电的杂化纳米薄膜。薄膜的厚度只有不到 100 纳米。它优异的光学、电学和力学特性，使这种薄膜能够进一步制成贴在的皮肤上的扬声器和麦克风。” 杂化纳米薄膜的制备过程 图片来源：论文，Science Advances 小身量，大用途 别小看这只有不到 100 纳米厚度的纳米薄膜，两条导线加身后，它就能变身成为扬声器、麦克风甚至人声识别器。 这种加入了银纳米线的纳米薄膜具有非常低的抗弯刚度，可以很好的贴合起伏不平的 3D 表面，比如人类的皮肤，还能随着皮肤弯曲和伸展。贴上后会在皮肤上显出一小块闪闪发亮的地方，给这块“闪闪发亮”的地方施加电流后，薄膜局部温度会发生改变，使薄膜周围空气的产生振荡，当这种振荡以波的形式传播出来，就形成了我们听到的声音。 贴在皮肤上的纳米薄膜演奏乐曲 视频来源：论文 |
|
|
