Rational design of a printable, highly conductive silicone-based electrically conductive adhesive for stretchable radio-frequency antennas

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 3, 2015, Pages 464-470

  Li, Zhuo ^a   Le, Taoran ^b   Wu, Zhenkun ^a   Yao, Yagang ^a   Li, Liyi ^a   Tentzeris, Manos ^b   Moon, Kyoung Sik ^a   Wong, C P ^a,c  

^a Georgia Institute of Technology   (United States)

^b GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^c CHINESE UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTENNAS; CONDUCTIVE MATERIALS; DELAMINATION; FLEXIBLE ELECTRONICS; LIQUID METALS; LOW TEMPERATURE PRODUCTION; NATURAL FREQUENCIES; POLYMERS; RADIO WAVES; SILICONES;

CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITES; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRICALLY CONDUCTIVE ADHESIVES; LARGE SCALE PRODUCTIONS; MECHANICAL DEFORMATION; MECHANICAL MODULATION; SILICONE ELASTOMERS; WIDE TEMPERATURE RANGES;

SUBSTRATES;

EID: 84920994935     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201403275     Document Type: Article

References (64)

1. L. Gatzoulis , I. Iakovidis , IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 2007 , 26 , 51 .
2. S.-W. Hwang , X. Huang , J.-H. Seo , J.-K. Song , S. Kim , S. Hage-Ali , H.-J. Chung , H. Tao , F. G. Omenetto , Z. Ma , J. A. Rogers , Adv. Mater. 2013 , 25 , 3526 .
3. D.-H. Kim , J. Viventi , J. J. Amsden , J. Xiao , L. Vigeland , Y.-S. Kim , J. A. Blanco , B. Panilaitis , E. S. Frechette , D. Contreras , D. L. Kaplan , F. G. Omenetto , Y. Huang , K.-C. Hwang , M. R. Zakin , B. Litt , J. A. Rogers , Nat. Mater. 2010 , 9 , 511 .
4. M. Kubo , X. Li , C. Kim , M. Hashimoto , B. J. Wiley , D. Ham , G. M. Whitesides , Adv. Mater. 2010 , 22 , 2749 .
5. L. Song , A. C. Myers , J. J. Adams , Y. Zhu , ACS Appl. Mater. Interfaces 2014 , 6 , 4248 .
6. X. Hu , P. Krull , B. de Graff , K. Dowling , J. A. Rogers , W. J. Arora , Adv. Mater. 2011 , 23 , 2933
7. D.-H. Kim , J. A. Rogers , Adv. Mater. 2008 , 20 , 4887
8. J. Lee , J. Wu , M. Shi , J. Yoon , S.-I. Park , M. Li , Z. Liu , Y. Huang , J. A. Rogers , Adv. Mater. 2011 , 23 , 986
9. T. Li , Z. Huang , Z. Suo , S. P. Lacour , S. Wagner , Appl. Phys. Lett. 2004 , 85 , 3435
10. S. P. Lacour , J. Jones , S. Wagner , T. Li , Z. Suo , Proc. IEEE 2005 , 93 , 1459
11. S. P. Lacour , S. Wagner , Z. Huang , Z. Suo , Appl. Phys. Lett. 2003 , 82 , 2404
12. Y. Zhang , H. Fu , Y. Su , S. Xu , H. Cheng , J. A. Fan , K.-C. Hwang , J. A. Rogers , Y. Huang , Acta Mater. 2013 , 61 , 7816
13. X. Huang , H. Cheng , K. Chen , Y. Zhang , Y. Zhang , Y. Liu , C. Zhu , S.-c. Ouyang , G.-W. Kong , C. Yu , Y. Huang , J. A. Rogers , IEEE Trans. Biomed. Eng. 2013 , 60 , 2848
14. Y. Zhang , S. Wang , X. Li , J. A. Fan , S. Xu , Y. M. Song , K.-J. Choi , W.-H. Yeo , W. Lee , S. N. Nazaar , B. Lu , L. Yin , K.-C. Hwang , J. A. Rogers , Y. Huang , Adv. Funct. Mater. 2014 , 24 , 2028
15. J. A. Fan , W. H. Yeo , Y. Su , Y. Hattori , W. Lee , S. Y. Jung , Y. Zhang , Z. Liu , H. Cheng , L. Falgout , M. Bajema , T. Coleman , D. Gregoire , R. J. Larsen , Y. Huang , J. A. Rogers , Nat. Commun. 2014 , 5 , 3266
16. S. Xu , Y. Zhang , L. Jia , K. E. Mathewson , K.-I. Jang , J. Kim , H. Fu , X. Huang , P. Chava , R. Wang , S. Bhole , L. Wang , Y. J. Na , Y. Guan , M. Flavin , Z. Han , Y. Huang , J. A. Rogers , Science 2014 , 344 , 70 .
17. Y. Sun , W. M. Choi , H. Jiang , Y. Y. Huang , J. A. Rogers , Nat. Nano. 2006 , 1 , 201 .
18. A. Verma , W. Bo , R. Shepherd , C. Fumeaux , T. Van-Tan , G. G. Wallace , B. D. Bates , " 6 GHz microstrip patch antennas with PEDOT and polypyrrole conducting polymers ", presented at 2010 Int. Conf. Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), 20-24 Sept. 2010 , 2010 .
19. T. Kaufmann , A. Verma , V.-T. Truong , B. Weng , R. Shepherd , C. Fumeaux , Int. J. Antenn. Propag. 2012 , 2012 , 11 .
20. J. Agar , J. Durden , D. Staiculescu , R. Zhang , E. Gebara , C. P. Wong , " Electrically conductive silicone nano-composites for stretchable RF devices" , presented at Microwave Symposium Digest (MTT), 2011 IEEE MTT-S International 5-10 June 2011 , 2011
21. J. C. Agar , K. J. Lin , R. Zhang , J. Durden , K.-S. Moon , C. P. Wong , "Novel PDMS(silicone)-in-PDMS(silicone) : Low cost flexible electronics without metallization ", presented at The 60th Electronic Components and Technology Conference, IEEE 1-4 June 2010 , 2010
22. Y. Bayram , Y. J. Zhou , B. S. Shim , S. M. Xu , J. A. Zhu , N. A. Kotov , J. L. Volakis , IEEE Trans. Antennas Propagat. 2010 , 58 , 2732 .
23. M. D. Dickey , R. C. Chiechi , R. J. Larsen , E. A. Weiss , D. A. Weitz , G. M. Whitesides , Adv. Funct. Mater. 2008 , 18 , 1097
24. C. Shi , A. Rydberg , K. Hjort , W. Zhigang , Appl. Phys. Lett. 2009 , 94 , 144103
25. J.-H. So , J. Thelen , A. Qusba , G. J. Hayes , G. Lazzi , M. D. Dickey , Adv. Funct. Mater. 2009 , 19 , 3632 .
26. J. C. McDonald , G. M. Whitesides , Acc. Chem. Res. 2002 , 35 , 491 .
27. H. Cong , T. Pan , Adv Funct Mater 2008 , 18 , 1912
28. D. Cai , A. Neyer , Microfluid Nanofluid 2010 , 9 , 855 .
29. D. C. Giancoli , Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics , Pearson Education Inc ., Upper Saddle River, New Jersey 2008 .
30. T. Sekitani , Y. Noguchi , K. Hata , T. Fukushima , T. Aida , T. Someya , Science 2008 , 321 , 1468 .
31. T. Sekitani , H. Nakajima , H. Maeda , T. Fukushima , T. Aida , K. Hata , T. Someya , Nat. Mater. 2009 , 8 , 494 .
32. Y. Li , H. Shimizu , Macromolecules 2009 , 42 , 2587 .
33. M. K. Shin , J. Oh , M. Lima , M. E. Kozlov , S. J. Kim , R. H. Baughman , Adv. Mater. 2010 , 22 , 2663 .
34. K. Liu , Y. Sun , P. Liu , X. Lin , S. Fan , K. Jiang , Adv. Funct. Mater. 2011 , 21 , 2721
35. K. H. Kim , M. Vural , M. F. Islam , Adv. Mater. 2011 , 23 , 2865 .
36. T. S. Hansen , K. West , O. Hassager , N. B. Larsen , Adv. Funct. Mater. 2007 , 17 , 3069
37. M. Vosgueritchian , D. J. Lipomi , Z. Bao , Adv. Funct. Mater. 2012 , 22 , 421 .
38. F. Xu , X. Wang , Y. Zhu , Y. Zhu , Adv. Funct. Mater. 2012 , 22 , 1279
39. Y. Zhang , C. J. Sheehan , J. Zhai , G. Zou , H. Luo , J. Xiong , Y. T. Zhu , Q. X. Jia , Adv. Mater. 2010 , 22 , 3027 .
40. Y. Li , K.-s. Moon , C. P. Wong , Science 2005 , 308 , 1419 .
41. D. Lu , Q. K. Tong , C. P. Wong , IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 1999 , 22 , 223 .
42. D. Lu , Q. K. Tong , C. P. Wong , IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 1999 , 22 , 365
43. D. Lu , C. Wong , J. Therm. Anal. Calorim. 2000 , 59 , 729
44. D. Lu , C. Wong , J. Therm. Anal. Calorim. 2000, 61 , 3 .
45. R. Zhang , K.-s. Moon , W. Lin , J. C. Agar , C.-P. Wong , Compos. Sci. Technol. 2011 , 71 , 528 .
46. Z. Li , R. Zhang , K.-S. Moon , Y. Liu , K. Hansen , T. Le , C. P. Wong , Adv. Funct. Mater. 2013 , 23 , 1459 .
47. A. Goyal , A. Kumar , P. K. Patra , S. Mahendra , S. Tabatabaei , P. J. J. Alvarez , G. John , P. M. Ajayan , Macromol. Rapid Commun. 2009 , 30 , 1116 .
48. Z. Li , K. Hansen , Y. Yao , Y. Ma , K.-s. Moon , C. P. Wong , J. Mater. Chem. C 2013 , 1 , 4368 .
49. C. Yang , Y.-T. Xie , M. M.-F. Yuen , B. Xu , B. Gao , X. Xiong , C. P. Wong , Adv. Funct. Mater. 2010 , 20 , 2580 .
50. R. Zhang , W. Lin , K.-s. Moon , C. P. Wong , ACS Appl. Mater. Interfaces 2010 , 2 , 2637
51. R. W. Zhang , K. S. Moon , W. Lin , C. P. Wong , J. Mater. Chem. 2010 , 20 , 2018 .
52. J. Kost , A. Foux , M. Narkis , Polym. Eng. Sci. 1994 , 34 , 1628
53. P. E. Wack , R. L. Anthony , E. Guth , J. Appl. Phys. 1947 , 18 , 456 .
54. M. H. G. Wichmann , S. T. Buschhorn , J. Gehrmann , K. Schulte , Phys. Rev. B 2009 , 80
55. M. Park , H. Kim , J. P. Youngblood , Nanotechnology 2008 , 19 .
56. X. W. Zhang , Y. Pan , Q. Zheng , X. S. Yi , J. Polym. Sci. Pol. Phys. 2000 , 38 , 2739 .
57. K.-Y. Chun , Y. Oh , J. Rho , J.-H. Ahn , Y.-J. Kim , H. R. Choi , S. Baik , Nat. Nano. 2010 , 5 , 853
58. F. Xu , Y. Zhu , Adv. Mater. 2012 , 24 , 5117 .
59. R. Ma , S. Kwon , Q. Zheng , H. Y. Kwon , J. I. Kim , H. R. Choi , S. Baik , Adv. Mater. 2012 , 24 , 3344 .
60. M. Taya , W. J. Kim , K. Ono , Mech. Mater. 1998 , 28 , 53 .
61. C. Yang , M. Yuen , B. Gao , Y. Ma , C. Wong , J. Electron. Mater. 2011, 40 , 78 .
62. X. Z. Niu , S. L. Peng , L. Y. Liu , W. J. Wen , P. Sheng , Adv. Mater. 2007 , 19 , 2682 .
63. Y. Kim , J. Zhu , B. Yeom , M. Di Prima , X. Su , J.-G. Kim , S. J. Yoo , C. Uher , N. A. Kotov , Nature 2013 , 500 , 59 .
64. L. Johansson , J. Enlund , S. Johansson , I. Katardjiev , V. Yantchev , Biomedical. Microdevices 2012 , 14 , 279 .