东京大学利用氟树脂开发出可伸缩布线
10月29日讯
版“Science Express”上。
新材料由单层碳纳米管(SWNT)、离子性液体以及具有弹性的树脂等构成，呈黑色橡胶状。导电率为57S/，比市售导电性橡胶0.1S/的导电性高得多。且在保持这一导电率的情况下，能够拉伸至1.38倍的长度。使用新材料进行状布线时，加上眼变形的效果，最大可拉伸至2.34倍。以往虽然有过将碳纳米管掺入树脂中制成导电性橡胶的例子，但其导电率只有10S/，而且只能拉伸至1.1倍。
东京大学的染谷认为，此成果最重要的特点是：“全球首次发现了离子性液体与溶于其中且具有弹性的树脂的组合方式”。具体而言，离子性液体采用了“BMITFSI(1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)”，弹性树脂采用了氟树脂的一种——“Daiel-G801”。
通常，离子性液体因可溶解SWNT而不凝集的材料而闻名。可以设想，如果可将树脂溶入这种离子性液体中，则可使SWNT均匀地分散于树脂中，从而获得很高的导电性。然而，在此之前未能发现可溶于离子性液体的弹性树脂。
此成果的另一个特点是，采用了单根长达2～4mm的SWNT。而SWNT的直径仅为3nm。假如将这种SWNT比作直径为0.3mm的缝纫线，则其长度达200～400m。“SWNT的长度很可能对导电性及伸张性的强弱起到了重要作用。我们认为，之所以在拉伸的情况下导电性也不变，是因为SWNT像意大利面条那样缠结着伸展的缘故”(染谷氏)。
染谷的研究小组曾在2005年开发出将布线设计成状，并可粘贴在自由曲面上的“电子人工皮肤”。当时技术下的伸缩性为1.25倍。当时是通过眼结构变形来伸展，而此次则是布线本身的伸展。“没有伸缩性的材料即使可弯曲，如果触碰到尖锐的东西，恐怕会破损。因此，对于柔性元器件而言，伸缩性非常重要”