Design of Strain‐Limiting Substrate Materials for Stretchable and Flexible Electronics

材料科学 可伸缩电子设备 刚度 切线模量 弹性模量 复合材料 基质(水族馆) 模数 压力(语言学) 数码产品 变形(气象学) 双线性插值 计算机科学 电气工程 哲学 工程类 地质学 海洋学 语言学 计算机视觉
作者
Yinji Ma,Kyung‐In Jang,Liang Wang,Han Na Jung,Jean Won Kwak,Yeguang Xue,Hang Chen,Yiyuan Yang,Dawei Shi,Xue Feng,John A. Rogers,Yonggang Y. Huang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:26 (29): 5345-5351 被引量:121
标识
DOI:10.1002/adfm.201600713
摘要

Recently developed classes of electronics for biomedical applications exploit substrates that offer low elastic modulus and high stretchability, to allow intimate, mechanically biocompatible integration with soft biological tissues. A challenge is that such substrates do not generally offer protection of the electronics from high peak strains that can occur upon large-scale deformation, thereby creating a potential for device failure. The results presented here establish a simple route to compliant substrates with strain-limiting mechanics based on approaches that complement those of recently described alternatives. Here, a thin film or mesh of a high modulus material transferred onto a prestrained compliant substrate transforms into wrinkled geometry upon release of the prestrain. The structure formed by this process offers a low elastic modulus at small strain due to the small effective stiffness of the wrinkled film or mesh; it has a high tangent modulus (e.g., >1000 times the elastic modulus) at large strain, as the wrinkles disappear and the film/mesh returns to a flat geometry. This bilinear stress-strain behavior has an extremely sharp transition point, defined by the magnitude of the prestrain. A theoretical model yields analytical expressions for the elastic and tangent moduli and the transition strain of the bilinear stress-strain relation, with quantitative correspondence to finite element analysis and experiments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
旎旎发布了新的文献求助10
刚刚
zzj2发布了新的文献求助10
刚刚
jerry完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
2秒前
在水一方的应助被张七采纳,获得10
3秒前
3秒前
cheryl发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇的应助被小博想毕业采纳,获得30
5秒前
Ava的应助被芳菲落尽梨花白采纳,获得10
5秒前
taotao完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
fei8047发布了新的文献求助10
7秒前
星芙莱完成签到,获得积分10
8秒前
John发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
zzj2完成签到,获得积分10
10秒前
白白发布了新的文献求助10
11秒前
liujun发布了新的文献求助10
11秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
田様的应助被cty采纳,获得10
11秒前
体贴千风完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
笋之完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
海绵饱饱完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
高佳慧完成签到,获得积分20
17秒前
jhy完成签到 ,获得积分10
17秒前
LL完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
nzx发布了新的文献求助10
19秒前
田恬完成签到,获得积分10
19秒前
闪闪完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
羊村长完成签到,获得积分10
22秒前
aa发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8110045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9517546
关于积分的说明 21513219
捐赠科研通 7687256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411481
关于科研通互助平台的介绍 2538628
邀请新用户注册赠送积分活动 2451427