کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5014509 1463299 2017 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Liquid metal particle popping: Macroscale to nanoscale
ترجمه فارسی عنوان
ذرات فلزی مایع ظاهر می شوند: مقیاس بزرگ به نانو
کلمات کلیدی
آلومینیوم گالیوم، فلز مایع، نانوذرات، میکروسکوپ نیروی اتمی، پارگی ذرات، نانو انداختن،
ترجمه چکیده
نانوذرات فلز مایع را می توان برای تولید دستگاه های الکترونیکی کششی استفاده کرد. درک خواص مکانیکی نانوذرات مایع مایع برای بهینه سازی استفاده از آنها در کاربردهای مختلف، به ویژه چاپ الکترونیک انعطاف پذیر، کششی ضروری است. نانوذرات کوچکتر برای چاپ با رزولوشن بالا و سازگاری با روش های تولید مقیاس پذیر موجود مورد نظر هستند. با این حال، آنها حاوی مایع فلزی کمتری هستند و برای شکستن آنها از ذرات بزرگتر دشوارتر است، و آنها را برای عملکرد پس از پردازش مطلوب تر می کنند. در این تحقیق مکانیک شکست پارامتر ذرات مایع به عنوان تابع اندازه ذرات مورد بررسی قرار می گیرد. ما فشرده سازی فیلم های ذرات را برای مشخص کردن ترکیب هسته ذرات و استخراج حداقل اندازه ذرات مورد نیاز برای رسیدن به طناب و هدایت متعارف استفاده می شود. ما بیشتر نیروی مورد نیاز برای پارگی یک ذره را به دست می آوریم و نتایج را با تخریب نانوذرات فردی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی به دست می آوریم. در نهایت، نانوذرات فلز مایع را به میکروسکپهای نازک با ایزوتروپلاستی-الاستیسیته تقسیم می کنیم تا سختی پوسته ذرات را تقریبی کنیم. افزایش درک رفتار نانوذرات مایع فلزی در طی پارگی، محدودیت های فرآیندهای تولید فعلی را نشان می دهد و راه را برای نسل بعدی الکترونیک نرم افزاری قابل انعطاف مقیاس پذیر با استفاده از تکنولوژی های تولید افزودنی می سازد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
Liquid metal nanoparticles can be used to produce stretchable electronic devices. Understanding the mechanical properties of liquid metal nanoparticles is crucial to optimizing their use in various applications, especially printing of flexible, stretchable electronics. Smaller nanoparticles are desired for high-resolution printing and compatibility with existing scalable manufacturing methods; however, they contain less liquid metal and are more difficult to rupture than larger particles, making them less desirable for post-processing functionality. This study investigates the mechanics of liquid metal particle rupture as a function of particle size. We employ compression of particle films to characterize the composition of the particle core and derive a minimum particle size required to achieve sintering and subsequent conductance. We further derive the force required to rupture a single particle and validate the results by rupturing individual nanoparticles using atomic force microscopy. Finally, we relate the liquid metal nanoparticles to isotropically-elastic thin-shell microspheres to approximate the particle shell stiffness. An increased understanding of the behavior of liquid metal nanoparticles during rupture reveals limitations of current manufacturing processes and paves the way for the next generation of scalable mass-producible soft electronics using additive manufacturing technologies.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Extreme Mechanics Letters - Volume 13, May 2017, Pages 126-134
نویسندگان
, , , , , ,