Electrically Conductive Liquid Metal Composite Adhesives for Reversible Bonding of Soft Electronics

材料科学 胶粘剂 导电体 复合材料 柔性电子器件 复合数 可伸缩电子设备 数码产品 粘弹性 粘附 电阻率和电导率 导电的 纳米技术 图层(电子) 电气工程 工程类
作者
A. Haque,Dong Hae Ho,Dohgyu Hwang,Ravi Tutika,Chanhong Lee,Michael D. Bartlett
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (31) 被引量:31
标识
DOI:10.1002/adfm.202304101
摘要

Abstract Conductive adhesives are required for the integration of dissimilar material components to create soft electronic and robotic systems. Here, a heterogeneous liquid metal‐based conductive adhesive is developed that reversibly attaches to diverse surfaces with high stretchability (>100% strain), low modulus (<100 kPa), and strain‐invariant electrical conductivity. This SofT integrated composite with tacK through liquid metal (STICK‐LM) adhesive consists of a heterogeneous graded film with a liquid metal‐rich side that is embossed at prescribed locations for electrical conductivity and an electrically insulating adhesive side for integration. Adhesion behavior is tuned for adhesion energies > 70 Jm − 2 (≈ 25x enhancement over unmodified composites) and described with a viscoelastic analysis, providing design guidelines for controllable yet reversible adhesion in electrically conductive systems. The architecture of STICK‐LM adhesives provides anisotropic and heterogeneous electrical conductivity and enables direct integration into soft functional systems. This is demonstrated with deformable fuses for robotic joints, repositionable electronics that rapidly attach on curvilinear surfaces, and stretchable adhesive conductors with nearly constant electrical resistance. This study provides a methodology for electrically conductive, reversible adhesives for electrical and mechanical integration of multicomponent systems in emerging technologies.
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