用于解决柔性传感器件中电磁干扰的多功能液态金属电磁波屏蔽和吸收薄膜(英文)
作者机构:Key Laboratory of Cryogenic Science and TechnologyTechnical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of Sciences School of Future TechnologyUniversity of Chinese Academy of Sciences
出 版 物:《Science China Materials》 (中国科学:材料科学(英文版))
年 卷 期:2024年
核心收录:
学科分类:080904[工学-电磁场与微波技术] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术(可授工学、理学学位)] 070205[理学-凝聚态物理] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学]
基 金:supported by the Foundation of Director of Technical Institute of Physics and Chemistry Chinese Academy of Sciences
摘 要:电磁干扰(EMI)的存在会导致电流和电压波形失真,从而降低传感器设备的精度和稳定性.柔性电子设备的出现打破了物理空间的限制,可以随意弯曲和扭曲,这一特性加剧了其内部传感元件之间不必要的耦合,从而导致相互干扰.目前,解决电磁干扰的方法主要是采用电磁屏蔽(EMS),但仅靠这种方法无法解决柔性传感器件内部EMI.本研究将镓基液态金属(LM)电路印制在Ecoflex@Fe薄膜上,设计出兼具EMS和吸波功能的可拉伸电磁波屏蔽和吸收(EWSA)薄膜,可有效解决内部和外部EMI的影响.结果表明, EWSA薄膜一侧的屏蔽效能高达54.5 dB,而另一侧的反射损耗则低至-43.5dB.此外,基于LM的EWSA薄膜在不同方向的拉伸过程中都能保持良好的EMS和吸波性能,在拉伸1000次后还能有效避免EMI.总之,基于LM的EWSA薄膜实现了宽频带的EMS和吸波功能,为开发能够消除内部和外部EMI的新一代柔性电子皮肤提供了解决方案.