Engineering lightweight Poly(lactic acid) graphene nanoribbon nanocomposites for sustainable and stretchable electronics: Achieving exceptional electrical conductivity and electromagnetic interference shielding with enhanced thermal conductivity
Notice bibliographique
Résumé
The challenge of creating flexible and sustainable electronics with properties such as lightweight, electrical and thermal conductivity, and electromagnetic interference (EMI) shielding is addressed in this study. Carbon nanotubes and graphene are commonly used in flexible electronic devices, but gaps exist in their conductivity and flexibility. A novel and scalable fabrication method is introduced, involving the creation of bio-based nanocomposites by integrating flexible and high aspect-ratio graphene nanoribbons (GNRs) into a poly(lactic acid) (PLA) matrix. The nanocomposites were drawn above the glass transition temperature (Tg) of PLA, resulting in the formation of extended shish structures, as observed in scanning electron microscope (SEM) images. These structures significantly enhanced thermal and electrical conductivities, as well as EMI shielding features. The combination of flexible GNR nanofillers with uniaxial stretching led to a substantial increase in Young's modulus, tensile strength, and toughness by approximately 550%, 440%, and 600%, respectively, most likely due to the increased network connection despite the higher flexibility of GNRs. Moreover, in-plane thermal conductivity registered a notable enhancement of approximately 110%. The EMI shielding reached 26 dB, with an absorption contribution to EMI shielding of around 45%. Additional improvement was achieved through foaming of the stretched samples, resulting in multilayer structures with alternative extended shish and foam structures. Furthermore, a significant augmentation of approximately 33 dB in total EMI shielding of the foamed samples, accompanied by an 85% increase in SEA was documented. These promising findings underscore potential applications across diverse domains, including thermal interface materials, electronic packaging, capacitors, and energy storage devices, with a specific emphasis on the realm of sustainable and stretchable electronics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».