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重庆研究院在二维材料PECVD方法及其类皮肤柔性传感器件研究中取得进展

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发表于 2021-12-14 09:34:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,中国科学院重庆研究院微纳中心柔性传感课题组与复旦大学、重庆大学、电子科技大学、中科院化学所合作,在二维原子晶体的PECVD制备方法及其在类皮肤柔性传感材料与器件中应用方面取得了系列研究进展,相继获得中国化工学会科学技术奖一等奖(“二维原子晶体的等离子体增强化学气相沉积方法及结构调控”)、重庆市自然科学奖二等奖(“类皮肤柔性传感材料可控制备与器件性能调控”),同时应邀为《Accounts of Chemical Research》撰写“Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Two-Dimensional Materials for Applications”为题的评述论文。Accounts of Chemical Research, 2021, 54 (4),pp1011-1022. DOI: 10.1021/acs.accounts.0c00757

二维材料

二维材料
  二维原子晶体材料具有显著的尺度效应,表现为极轻薄、超柔韧、高灵敏等特点,是制备类皮肤柔性传感器件的理想材料。课题组与复旦大学合作,发现了二维原子晶体在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)过程中的可逆反应动力学平衡机制,建立起一套物性可控的绿色化学工艺体系,具有低温、无转移、非催化、可生长原子级表面洁净度二维材料等优点。
  针对类皮肤柔性传感对大量程、高灵敏和高可靠性能的需求,课题组系统研究了界面可控微纳结构对石墨烯/聚合物应变性能的增强机理,提出了将PECVD工艺应用于微纳结构表面直接共形生长石墨烯材料的新方法,解决了柔性传感器件在大应变场下出现薄膜裂纹、界面脱落等力学失效问题,实现了高达 100%的稳定可回复超大应变承受能力,同时表界面微纳结构赋予了电学器件更大表面积和性能调控的自由度,实现了大量程/高灵敏的类皮肤柔性温度/压力传感器件。近年来,课题组在该领域发表SCI论文38篇,授权发明专利15项,并与多家企事业单位开展合作,类皮肤柔性传感器在机器人模块化电子皮肤、智能体压床垫、智能方向盘等领域实现了应用验证。
  上述工作得到国家自然科学基金委、中国科学院、重庆市科技局等的项目支持。  


        文章来源:重庆研究院

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