Advanced Materials：有序纳米线微图案的电阻应变效应

纳米线和其它纳米材料一样，具有各种新奇的理化特性。在实际应用过程中，如何控制纳米线的取向，从而获得各向同性或者各向异性的材料则十分重要。除了常用的浓度梯度、剪切力或者外加场等方法外，这篇文章采用了更简单有效的碳纳米管阵列表面张力，在碳纳米管阵列基体上直接形成有序纳米线微图案。图1说明了这种微图案的制备流程。首先将纳米线溶液铺展在碳纳米管阵列上（a, b），此时纳米线无规排列。然后碳纳米管阵列在表面张力作用下发生聚合。聚合前如果采用机械切割方法获得规则图案，那么可以在规则图案上获得有序纳米线（d）；如果让碳纳米管阵列自行聚合，则可以在随机图案上获得有序纳米线（c）。

通过上述方法可以方便的制备有序纳米纤维微图案。如果采用银纳米线的话，可以获得具有明显电阻应变效应的材料。图2使用了带电化学工作站的UMT TriboLab摩擦磨损测试仪检测该材料的电阻应变效应（a）。TriboLab设备能实现可编程的振荡加载功能，在加载过程同时记录载荷和电阻，获得材料的电阻应变响应。结果显示单独碳纳米管阵列形成的图案没有明显的电阻应变效应（c），只有表面结合有序银纳米线的图案才具有这种效应（b）。

有序银纳米线微图案样品的电阻应变系数如图3左上所示，可见该样品在kPa量级的压强下线性度良好，有可能在压力传感器上获得应用。顺便说一句，这个实验采用的TriboLab摩擦磨损测试仪的加载和测力模块也是采用的电阻应变效应。该样品除了在压力传感器上有潜在应用以外，还有可能在微电路（图3右上）和柔性电路板（图3下）上有潜在应用。

除了微图案的力学性能研究以外，具有精确可编程控制的布鲁克的UMT-TriboLab摩擦磨损试验机也为各个领域的研究人员提供了各种力学相关研究支持（图4）。希望文中介绍的工作能对您有所启发。如果您有任何疑问或者需要技术支持，请随时联系我们.

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论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.201900534

Bruker Tribolab介绍： 

https://www.bruker.com/products/surface-and-dimensional-analysis/tribometers-and-mechanical-testers.html