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项目介绍:
CINNO Research产业资讯,在过去的十年中,纸质电子电路产品(也称为“Papertronics”)因其独特的物理和化学特性(如重量轻,生物相容性,生物可降解性,制造成本低和折叠性)而发展成为众多现有材料的一种环保替代品。




根据外媒Printed Electronics World报道,这些纸质电子电路产品目前还有一个问题,那就是不能做到可拉伸。这一点对于一些生物医学类的应用非常重要,所以可拉伸性是该材料短期需要克服的限制。美国国家科学基金会(National Science Foundation)最近就针对此目标的突破授予了一项为期三年价值34.5万美元的资助。该项资金主要用于资助宾汉姆顿大学(Binghamton University)托马斯·沃森工程与应用科学学院的一项研究。这项研究旨在进一步优化纸质电子电路的机械性能,同时仍保留其其他优势性能。
 
负责这项研究的是该学院生物医学工程助理教授Ahyeon Koh和电气与计算机工程副教授Seokheun (Sean) Choi。去年,这两名教授就获得了美国国家科学基金会(NSF)的一项价值45.2万美元的资助,当时的课题是利用食汗细菌(Sweat-eating Bacteria)的新陈代谢活动为人类的汗水排泄提供动力。就目前这个Papertronics项目来说,两位研究人员将它看作整合他们两各自专业领域的一种新方式。
 
“Choi博士是纸质电子电路领域的先驱之一,而我则正在开发一些软电子产品(Soft Electronics),”Koh说,“软电子产品有其自身的优势,它将成为生物电子学的未来,不过目前它也有着自己的一些局限性。我们希望在可拉伸纸质电子电路产品这一平台上将这两种技术整合到一起。”
 
Koh和Choi在他们的研究建议中概述了三个主要目标:


  • 制作一种具有可拉伸聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯的纳米纤维,这种材料是一种硅基且具有生物惰性的材料,广泛用于柔性和可拉伸电子产品中,另外它还具有一层纤维素外皮。这里的纤维制作时会被纺成网状,我们后续会就生物电子类产品应用对其进行机械和生化兼容性测试。


  • 测试这种可拉伸纸质电子电路的物理、化学和机械性能,以找出哪种纤维直径和纤芯或护套厚度更适合电子产品。我们会验证使用一些常规印刷技术来将可拉伸纸质电子电路做成功能性电子产品。


  • 将Choi博士在微生物相互作用提供动力的纸质燃料电池领域的研究成果与此整合在一起,最终让电子设备带上微小但必不可少的电荷。



“我认为这种可拉伸纸质电子电路在批量生产方面会比纺织品等其他材料好很多,因为我们可以使用所有纸张的生产工艺,例如卷对卷印刷,丝网印刷和浸渍等,”Choi博士说“许多功能性墨水都是由纳米颗粒或合成聚合物制成,这些材料可以集成到“纸张”中以实现特定功能。” 
 
Koh认为这项研究是开发可拉伸纸质电子电路产品的第一步:“一旦完成这些项目,我们将会进一步研究将其拓展到更具体的医学或环境领域。现在,我们希望提供一些基础的研究成果,以便其他领域的科学家都能参与其中并利用到这些新材料的优势。”
 
两位教授都赞扬了沃森商学院的氛围,这不仅鼓励了部门之间的合作,而且还鼓励像这样的跨学科研究。四年前来到宾汉姆顿大学的Koh还称Choi博士是自己事业上的“导师”和灵感的来源。



事宜人群:
产品详情

美国国家科学基金34.5万美元支持可拉伸型纸质电子电路研发

CINNO Research产业资讯,在过去的十年中,纸质电子电路产品(也称为“Papertronics”)因其独特的物理和化学特性(如重量轻,生物相容性,生物可降解性,制造成本低和折叠性)而发展成为众多现有材料的一种环保替代品。



美国国家科学基金34.5万美元支持可拉伸型纸质电子电路研发

根据外媒Printed Electronics World报道,这些纸质电子电路产品目前还有一个问题,那就是不能做到可拉伸。这一点对于一些生物医学类的应用非常重要,所以可拉伸性是该材料短期需要克服的限制。美国国家科学基金会(National Science Foundation)最近就针对此目标的突破授予了一项为期三年价值34.5万美元的资助。该项资金主要用于资助宾汉姆顿大学(Binghamton University)托马斯·沃森工程与应用科学学院的一项研究。这项研究旨在进一步优化纸质电子电路的机械性能,同时仍保留其其他优势性能。
 
负责这项研究的是该学院生物医学工程助理教授Ahyeon Koh和电气与计算机工程副教授Seokheun (Sean) Choi。去年,这两名教授就获得了美国国家科学基金会(NSF)的一项价值45.2万美元的资助,当时的课题是利用食汗细菌(Sweat-eating Bacteria)的新陈代谢活动为人类的汗水排泄提供动力。就目前这个Papertronics项目来说,两位研究人员将它看作整合他们两各自专业领域的一种新方式。
 
“Choi博士是纸质电子电路领域的先驱之一,而我则正在开发一些软电子产品(Soft Electronics),”Koh说,“软电子产品有其自身的优势,它将成为生物电子学的未来,不过目前它也有着自己的一些局限性。我们希望在可拉伸纸质电子电路产品这一平台上将这两种技术整合到一起。”
 
Koh和Choi在他们的研究建议中概述了三个主要目标:


  • 制作一种具有可拉伸聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯的纳米纤维,这种材料是一种硅基且具有生物惰性的材料,广泛用于柔性和可拉伸电子产品中,另外它还具有一层纤维素外皮。这里的纤维制作时会被纺成网状,我们后续会就生物电子类产品应用对其进行机械和生化兼容性测试。


  • 测试这种可拉伸纸质电子电路的物理、化学和机械性能,以找出哪种纤维直径和纤芯或护套厚度更适合电子产品。我们会验证使用一些常规印刷技术来将可拉伸纸质电子电路做成功能性电子产品。


  • 将Choi博士在微生物相互作用提供动力的纸质燃料电池领域的研究成果与此整合在一起,最终让电子设备带上微小但必不可少的电荷。



“我认为这种可拉伸纸质电子电路在批量生产方面会比纺织品等其他材料好很多,因为我们可以使用所有纸张的生产工艺,例如卷对卷印刷,丝网印刷和浸渍等,”Choi博士说“许多功能性墨水都是由纳米颗粒或合成聚合物制成,这些材料可以集成到“纸张”中以实现特定功能。” 
 
Koh认为这项研究是开发可拉伸纸质电子电路产品的第一步:“一旦完成这些项目,我们将会进一步研究将其拓展到更具体的医学或环境领域。现在,我们希望提供一些基础的研究成果,以便其他领域的科学家都能参与其中并利用到这些新材料的优势。”
 
两位教授都赞扬了沃森商学院的氛围,这不仅鼓励了部门之间的合作,而且还鼓励像这样的跨学科研究。四年前来到宾汉姆顿大学的Koh还称Choi博士是自己事业上的“导师”和灵感的来源。



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