Hej tamo! Kao dobavljač funkcionalnog filma, često se pitam o tome kako ovi nevjerojatni filmovi provode struju. To je super zanimljiva tema i zatečen sam da podijelim neke uvide u sve vas.
Prvo, hajde da shvatimo koji je funkcionalan film. To nije vaš obični film. Funkcionalni filmovi su dizajnirani da imaju određena svojstva koja su izvan tankog lista. Oni mogu imati funkcije poput provođenja električne energije, pružajući retardanciju plamena ili djelujući kao sloj otpuštanja. Na primjer,Prekrivanje plamenaje vrsta funkcionalnog filma koji može spriječiti požare od širenja iIzdati filmkoristi se za sprečavanje materijala da se međusobno zalijepe.
Sad, zaronimo u mrežu - Gritty o tome kako funkcionalni film provodi struju. Ovdje postoji nekoliko različitih mehanizama.
Provodni materijali u funkcionalnom filmu
Jedan od glavnih načina funkcionalnog filma provodi struju kroz korištenje provodljivih materijala. Ovi materijali mogu biti metali, provodljivi polimeri ili ugljični supstanci.
Metali
Metali su dobro - poznati vodiči električne energije. U funkcionalnom filmu često se koriste metali poput srebra, bakra i aluminija. Na primjer, srebro je odličan dirigent. Ima vrlo nizak električni otpor, što znači da se elektroni lako teku kroz to. Kad se tanki sloj srebra ugrađuje u funkcionalni film, stvara provodljiv put. To je slično načinu na koji rade električne žice, ali u mnogo tanjim i fleksibilnijim oblicima.
Proces dodavanja metala u film obično uključuje tehnike poput prskanja ili isparavanja. U prskanju, atomi metala izbacuju se iz cilja i taloženi na filmsku površinu. Isparavanje, s druge strane, uključuje zagrijavanje metala dok se ne pretvarno u paru, a zatim omogućuje kondenziranje na filmu.
Provodni polimeri
Provodni polimeri su još jedna opcija. Ovo su plastična plastika koja su modifikovana za provođenje električne energije. Za razliku od tradicionalne plastike, koji su izolatori, provodni polimeri imaju jedinstvenu molekularnu strukturu koja omogućava kretanje prevoznicima naboja. Na primjer, polianilin je dobro - proučavan provodljiv polimer. Ima lanac - poput strukture sa naizmjeničnim jednokrevetnim i dvostrukim vezama. Ove obveznice stvaraju delokalizirani elektronski sustav, koji polimeru omogućava da provede električnu energiju.
Prednost korištenja provodljivih polimera u funkcionalnom filmu je da su lagani, fleksibilni i mogu se lako obraditi. Oni se mogu rastopiti u otapalima, a zatim su presvučeni na film, što proizvodno proces čini relativno jednostavnim.
Tvari na bazi ugljika
Materijali na bazi ugljika poput ugljičnih nanotpuva i grafena također se koriste u funkcionalnom filmu za električnu provodljivost. Carbon NanoTubes su sitni cilindri napravljeni od ugljičnih atoma. Imaju izvrsna električna svojstva zbog jedinstvene atomske strukture. Elektroni u ugljičnim nanotubima mogu se slobodno kretati uz cijev, čineći ih dobrim provodnicima.
Grafen, jedan sloj ugljičnih atoma raspoređenih u šesterokutnom rešetku, još je jedan izvanredan materijal. Ima izuzetno visoku pokretljivost elektrona, što znači da se elektroni mogu premjestiti kroz to vrlo velike brzine. Kada se ugradi u funkcionalni film, ugljični nanotpube ili grafen mogu formirati mrežu provodljivih staza, omogućavajući efikasno protok električne energije.
Mobilnost nosača punjenja
Sposobnost funkcionalnog filma za provedbu električne energije također ovisi o mobilnosti prijevoznika naboja. Nosači naboja mogu biti elektroni (negativni naboj) ili rupe (pozitivno naboj).
Mobilnost elektrona
U materijalima poput metala i ugljičnih supstanci elektroni su glavni nosači punjenja. Na pokretljivost elektrona utječe faktori poput kristalne strukture materijala i prisustvo nečistoća. U dobro - naručenoj kristalnoj rešetki, elektroni se mogu slobodnije kretati. Međutim, ako postoje nečistoće ili nedostatke u rešetki, mogu raštriti elektrone, smanjujući svoju mobilnost.
Na primjer, u metalu - premazan funkcionalni film, ako na metalnoj površini postoje male čestice ili nepravilnosti, elektroni mogu odbiti ove prepreke, što povećava električni otpor filma.
Mobilnost rupa
U nekim provodljivim polimerima rupe su dominantni prevoznici za naplatu. Rupe se mogu smatrati odsustvom elektrona u određenom položaju. Kad se elektron kreće u rupu, učinkovito stvara novu rupu u svom prethodnom položaju. Mobilnost rupa u provodljivim polimerima ovisi o molekulirnoj strukturi polimera i interakcijama između polimernih lanaca.
Površinski i sučelje efekti
Površina i sučelji funkcionalnog filma također igraju važnu ulogu u električnom provodu.
Hrapavost površine
Površinska hrapavost filma može utjecati na njena električna svojstva. Gruška površina može povećati kontaktnu otpornost između filma i drugih komponenti. Na primjer, ako se funkcionalni film koristi u krugu i u kontaktu je metalnom elektrodom, gruba površina može rezultirati manjem kontaktnom području. To može dovesti do većeg otpora interfejsa, što smanjuje ukupnu provodljivost sistema.
Slojevi sučelja
Kada su različiti materijali u kontaktu u funkcionalnom filmu, često postoje slojevi sučelja. Ovi slojevi mogu imati različita električna svojstva u odnosu na rasuti materijal. Na primjer, kada je provodljiv polimer u kontaktu s metalnim slojem, na sučelju može doći do tankog sloja na kojem polimer i metal djeluju hemijski. Ovaj sloj sučelja može ili poboljšati ili ometati protok nosača punjenja.
Primjene provodnog funkcionalnog filma
Mogućnost funkcionalnog filma za provođenje električne energije otvara širok spektar primjene.
Elektronika
U industriji elektronike, u dodirnu ekranu koristi se provodljivi funkcionalni film. Film se može koristiti kao prozirni provodljiv sloj. Kada dodirnete ekran, električna svojstva promjene filma, a ova promjena otkrivaju se krugom uređaja. Ova tehnologija omogućava respektivnije i precizno iskustvo dodira.
Skladište energije
Funkcionalni film se može koristiti i u baterijama i superkoraktorima. U baterijama se može koristiti provodljiv film kao trenutni kolektor ili elektroda. Može poboljšati efikasnost prenosa naboja i povećati performanse baterije. Supercapakacitori, koji pohranjuju energiju elektrostatički, mogu imati koristi i od provodljivog funkcionalnog filma. Film može pružiti veliku površinu za punjenje i brzo punjenje - stope pražnjenja.
Biomedicinske aplikacije
U biomedicinom polju, provodljiv funkcionalni film može se koristiti za stvari poputSluznicaAplikacije. Na primjer, može se koristiti u biosenzorima. Ovi senzori mogu otkriti biološke molekule mjerenjem promjena električnih svojstava. Provodni film može djelovati kao platforma za imobilizaciju bioloških elemenata prepoznavanja i olakšavanje prijenosa električnih signala.
Zaključak
Dakle, tu je imaš! Tako funkcionalan film provodi struju. Bilo da se radi o korištenju provodljivih materijala, mobilnost prijevoznika za naplatu ili efekte površine i sučelja, funkcionalni film nudi svestran i efikasan način za provođenje električne energije u širokom rasponu aplikacija.
Ako ste zainteresirani za upotrebu funkcionalnog filma za svoje projekte, bilo da se radi o elektronici, skladištenju energije ili biomedicinske aplikacije, volio bih razgovarati s vama. Dosegnite za pokretanje diskusije o vašim specifičnim potrebama i kako možemo pružiti desnu funkcionalnu filmsku rješenja za vas. Radimo zajedno kako bismo učinili vaše ideje stvarnost!
Reference
- "Provodni polimeri: principi, metode i aplikacije" M. Aldissi
- "Carbon NanoTubes: Svojstva i aplikacije" MS Dresselhaus, G. Dresselhaus i PC Eklund
- "Električna provodljivost tankih metalnih filmova" C. Kittel