2020年6月16日
柔性和可穿戴电子产品的制造通常需要集成各种类型的先进碳纳米材料，例如石墨烯、纳米管和纳米多孔碳，因为它们具有显著的电、热和化学特性。欧洲杯足球竞彩
然而，化学合成这些纳米材料所需要的极端环境意味着它们只能在能够承受高温的刚性表面上制造。欧洲杯足球竞彩将已经制作好的纳米碳打印到柔性聚合物材料上通常是唯一的选择，但限制了潜在的定制。欧洲杯足球竞彩
为了克服这一限制，匹兹堡大学斯旺森工程学院的研究人员正在研究一种新的可扩展制造方法，可以在柔性材料上按需直接制造可定制类型的纳米碳。欧洲杯足球竞彩
这项研究由皮特工业工程助理教授Mostafa Bedewy领导，他从国家科学基金会获得了244748美元热切的奖励来支持这项努力。欧洲杯线上买球
这个项目,，“通过直接在聚合物上自底向上生长纳米碳来改变柔性器件制造”将使功能性纳米碳能够被用于医疗保健、能源和消费电子领域的许多新兴灵活设备应用。
Bedewy的团队已经在进行另一个NSF资助的项目，该项目利用定制设计的反应器，通过一种称为化学气相沉积（CVD）的过程来生长“纳米管森林”。这使得通过分解含碳气体从催化剂纳米颗粒合成碳纳米管成为可能。然而，该工艺不适合直接在商用聚合物上生长纳米碳。欧洲杯猜球平台
“当我们用化学气相沉积法在硅上生长纳米碳时，在碳氢化合物和氢气存在的情况下，需要超过700摄氏度的温度。”领导斯旺森学院工业工程系纳米产品实验室的Bedewy解释道。“虽然硅可以承受这些条件，但聚合物不能，所以CVD是不可能的。”
相反，Bedewy的团队将以与普通激光雕刻机类似的方式使用激光。
在制造柔性器件时，目前在聚合物上打印碳的方法在可扩展性和图案分辨率方面受到限制。这种基于激光的新方法解决了这些限制。
而不是从石墨烯油墨印刷石墨烯,碳纳米管的纳米管墨水,等等,高分子材料本身将会作为碳源的新过程,和不同类型的nanocarbons可以从聚合物,如草的草坪上,而是利用阳光,通过控制激光。
“这种方法允许我们以可伸缩的方式精确控制碳原子结构、纳米级形态和性质。”贝德维说。“我们的研究提供了一个巨大的机会，可以快速定制同一基板上不同设备所需的纳米碳类型，而无需使用多种墨水和连续的打印步骤。”
以这种方式生产功能性纳米碳也将使高速率的卷对卷处理成为可能，这可能使柔性电子产品的制造与印刷报纸一样快速和廉价。
“价值数十亿美元的全球柔性电子市场仍处于起步阶段，由于许多应用领域的需求加速，预计将呈指数级增长，”贝德维说“探索潜在的转型碳纳米制造工艺对实现尖端技术至关重要。”
根据美国国家科学基金会（NSF）的说法，热切的资助机制可用于支持早期未经测试但具有潜在变革性的研究思路或方法的探索性工作。这项工作尤其被视为“高风险高回报”“例如，从某种意义上说，它涉及到截然不同的方法、应用新的专业知识或涉及新的学科或跨学科视角。
来源:https://www.pitt.edu/