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【发明授权】复合纳米纤维片材_琳得科美国股份有限公司_201680053441.5 

申请/专利权人:琳得科美国股份有限公司

申请日:2016-09-14

公开(公告)日:2020-06-30

公开(公告)号:CN108349195B

主分类号:B32B5/02(20060101)

分类号:B32B5/02(20060101);B32B5/08(20060101);B32B15/00(20060101);B32B25/00(20060101);B32B27/00(20060101)

优先权:["20150914 JP 2015-180950","20160902 US 62/383,017"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.06.30#授权;2018.08.24#实质审查的生效;2018.07.31#公开

摘要:本发明所描述的实例包括已经“浸渗”有聚合物的复合纳米纤维片材即,所述聚合物已经流过所述纳米纤维片材的表面并进入由纳米纤维限定的片材内的至少一些空间中。当所述浸渗性聚合物是粘合剂并且所述粘合剂从所述纳米纤维片材的一个主表面浸渗所述纳米纤维片材时,形成粘合剂纳米纤维带。在其他描述的实例中,所述片材中的纳米纤维的一些部分已用至少一个金属层适形地涂覆。

主权项:1.一种复合纳米纤维片材,其包括:纳米纤维片材,所述纳米纤维片材具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面,所述纳米纤维片材包括多根在第一和第二主表面之间的纳米纤维片材的平面内对齐的纳米纤维,其中所述多根纳米纤维限定在所述多根的所述对齐的纳米纤维之间的多个空间;第一适形金属层,所述第一适形金属层适形地设置在所述多根对齐的纳米纤维的靠近所述纳米纤维片材的所述第一主表面的第一部分的外表面上,所述第一适形金属层在所述纳米纤维片材中包括导电路径;以及聚合物层,所述聚合物层设置在由所述多根对齐的纳米纤维的第二部分限定的多个空间中,所述聚合物层靠近所述纳米纤维片材的所述第二主表面。

全文数据:复合纳米纤维片材技术领域[0001]本公开总体上涉及纳米纤维。具体地说,本公开涉及一种复合纳米纤维片材。[0002]背景[0003]已知纳米纤维具有与众不同的机械、光学和电子性质。然而,由于纳米纤维的纳米级尺寸,设计商业上有用例如,可被操纵和或整合到应用中)的纳米纤维的实施方案一直是具有挑战性的。PCT公布号WO2007015710是开发商业上有用的纳米纤维的实施方案中的进展的一个实例。所述公布描述了将纳米纤维“簇”转换成纳米纤维片材和或纱线。纳米纤维片材和纱线然后可在各种情况下应用。[0004]概述[0005]本公开的一个实例包括一种复合纳米纤维片材,其包括:纳米纤维片材,所述纳米纤维片材具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面,所述纳米纤维片材包括多根对齐的纳米纤维,所述多根对齐的纳米纤维限定在所述多根的所述对齐的纳米纤维之间的多个空间;第一适形金属层,所述第一适形金属层适形地设置在所述多根对齐的纳米纤维的靠近所述纳米纤维片材的所述第一主表面的第一部分的外表面上,所述第一适形金属层在所述纳米纤维片材中包括导电路径;以及聚合物层,所述聚合物层设置在由所述多根对齐的纳米纤维的第二部分限定的多个空间中,所述聚合物层靠近所述纳米纤维片材的所述第二主表面。[0006]实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述复合纳米纤维片材,其中所述聚合物层是粘合剂层。所述复合纳米纤维片材,其中所述粘合剂层还被设置在靠近所述纳米纤维片材的第一主表面的至少一部分,所述复合纳米纤维片材从而形成导电性双面压敏粘合剂纳米纤维带。所述复合纳米纤维片材,其还包括弹性基底,所述纳米纤维片材、所述第一适形金属层和所述聚合物层设置在所述弹性基底上。所述复合纳米纤维片材,其中所述弹性基底、所述纳米纤维片材、所述第一适形金属层和所述聚合物层在收缩状态下共同具有第一长度,并且在伸展状态下共同具有多达所述第一长度的大约七倍的第二长度。所述复合纳米纤维片材,其中所述复合纳米纤维片材在所述收缩状态下的片材电阻与在所述伸展状态下的片材电阻大约相同。所述复合纳米纤维片材,其中所述复合纳米纤维片材的厚度小于30μηι。所述复合纳米纤维片材,其还包括经由所述第一适形金属层连接至所述第一主表面的焊接接触件。所述复合纳米纤维片材,其还包括连接至所述焊接接触件的导电体。所述复合纳米纤维片材,其中所述第一适形金属层是碳化物形成金属层。所述复合纳米纤维片材,其中所述碳化物形成金属是钛。所述复合纳米纤维片材,其中所述第一适形金属层的厚度小于30nm。所述复合纳米纤维片材,其中所述第一适形金属层的厚度是大约5nm。所述复合纳米纤维片材,其还包括沉积在所述第一适形金属层上的第二适形金属层。所述复合纳米纤维片材,其中所述第二适形金属层是银层。所述复合纳米纤维片材,其中所述第二适形金属层的厚度是IOnm至500nm〇[0007]本公开的一个实例包括一种制造复合纳米纤维片材的方法,所述方法包括:提供纳米纤维片材,所述纳米纤维片材包括多根对齐的纳米纤维,所述多根对齐的纳米纤维限定在所述多根的所述纳米纤维之间的多个空间,所述纳米纤维片材具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面;将致密纳米纤维片材的所述第二主表面放置于表面能为25达因厘米至35达因厘米的释放衬垫上;将弹性基底放置于所述致密纳米纤维片材的所述第一主表面上;以及从所述纳米纤维片材的所述第二主表面移除所述释放衬垫。[0008]所述方法还包括使聚合物浸渗至所述纳米纤维片材的第二主表面中。所述方法,其中所述聚合物是粘合剂。所述方法,其中使所述聚合物浸渗至所述第二主表面中包括使至少一些所述聚合物从所述纳米纤维片材的所述第二主表面浸渗至第一主表面。所述方法,其还包括将聚合物片材设置在所述纳米纤维片材的所述第二主表面上。所述方法,其中所述聚合物片材是双面粘合剂片材。所述方法,其中上面放置所述纳米纤维片材的所述弹性基底处于伸展状态,所述伸展状态的长度比所述致密纳米纤维片材的收缩状态的长度大大约七倍。所述方法,其还包括在所述纳米纤维片材的所述第一主表面处施加碳化物形成金属的第一适形金属层。所述方法,其还包括将焊料施加至所述纳米纤维片材的所述第一主表面。所述方法,其中所述第一适形金属层、所述纳米纤维片材和所述浸渗聚合物形成导电性的双面粘合剂纳米纤维带。[0009]附图简述[0010]图1示出在一个实施方案中,在基底上的示例性纳米纤维簇。[0011]图2是在一个实施方案中,用于使纳米纤维生长的反应器的示意图。[0012]图3是标识片材的相对尺寸的纳米纤维片材的图示,并且示意性地示出在平行于所述片材的表面的平面中端到端对齐的片材内的纳米纤维。[0013]图4是从纳米纤维簇横向拉出纳米纤维片材的图像,纳米纤维端到端对齐,如图3中示意性地示出。[00M]图5是说明在一个实施方案中,用于制造纳米纤维片材的示例性方法的方法流程图。[0015]图6A-6D是示出在一个实施方案中,适形钛金属层已经沉积在其上的碳纳米纤维的透射电子显微镜TEM图像。[0016]图7A-7D是示出在一个实施方案中,钛的第一适形金属层和铜的第二适形金属层已经沉积在其上的碳纳米纤维的TEM图像。[0017]图8是示出适形铜层已经沉积在其上的碳纳米纤维的TEM图像,在所述碳纳米纤维与所述铜层之间没有碳化物形成金属的第一适形层。[0018]图9是在一个实施方案中,“弯曲”纳米纤维片材的示意性图示。[0019]图IOA和IOB是示出在一个实施方案中,由聚合物浸渗并且设置在弹性基底上的金属化纳米纤维片材的横截面SEM图像,所述纳米纤维片材具有弯曲表面。[0020]图IOC是示出在一个实施方案中,由聚合物浸渗、设置在弹性基底上并且具有弯曲表面的金属化纳米纤维片材的俯视图SEM图像。[0021]图11是在一个实施方案中,“过度弯曲”的纳米纤维片材的示意性图示,其中弯曲的程度导致片材的导电路径中的短路。[0022]图12A和12B是在一个实施方案中,包括顶部薄膜绝缘层的“过度弯曲”的纳米纤维片材的示意性图示,所述顶部薄膜绝缘层防止相接触的相邻弯曲之间的短路。[0023]图13是在一个实施方案中,粘附至人皮肤并与电极接触的本公开的一个实施方案的图像。[0024]附图仅出于说明的目的描绘了本公开的各种实施方案。许多变型、构型和其他实施方案将是从以下详细讨论清楚的。[0025]详述[0026]综述[0027]本文描述的实施方案包括已经“浸渗”有聚合物的复合纳米纤维片材(S卩,所述聚合物已经流过纳米纤维片材的表面并进入由纳米纤维限定的片材内的至少一些空间中),从而在所述复合纳米纤维片材内形成聚合物层。当浸渗聚合物是粘合剂时,本文所述的一些实施方案形成单面或双面粘合剂纳米纤维带。这种带可用于各种应用中,包括作为电磁干扰屏蔽EMI,因为它可适形地粘附至下层表面或两个表面之间(例如,在壳体的两个部分之间的接缝处)。在本文所述的其他实施方案中,纳米纤维片材中的纳米纤维的一些部分用至少一个金属层(“金属化的”)适形地涂覆,且随后用聚合物处理。已经金属化的实施方案也可浸渗有诸如压敏粘合剂的粘合剂聚合物以形成单面或双面的高导电性纳米纤维带。其他非粘合剂聚合物也可用于浸渗复合纳米纤维片材。[0028]下文描述的实施方案还包括用于制备具有其组分的物理、化学和电学性质的组合的复合纳米纤维片材的方法,所述复合纳米纤维片材包括纳米纤维片材、至少一个适形金属层和聚合物中的一个或多个。[0029]碳纳米纤维和碳纳米纤维片材的性质[0030]如本文所用,术语“纳米纤维”是指直径小于Ιμπι的纤维。虽然本文的实施方案主要被描述为由碳纳米管制造,但是应理解,其他碳同素异形体,无论是石墨烯、微米还是纳米级石墨纤维和或板,以及甚至纳米级纤维的其他组合物如氮化硼也可用于使用以下描述的技术制造纳米纤维片材。如本文所用,术语“纳米纤维”和“碳纳米管”涵盖单壁碳纳米管和或多壁碳纳米管两者,其中碳原子被连接在一起以形成圆柱形结构。在一些实施方案中,如本文提及的碳纳米管具有4至10个壁之间。如本文所用,“纳米纤维片材”或仅“片材”是指经由拉延工艺如PCT公布号WO2007015710中所描述,并且以引用的方式整体并入本文对其的纳米纤维的片材,以使得所述片材的纳米纤维的纵向轴线平行于所述片材的主表面,而不是垂直于所述片材的主表面即,呈所述片材的沉积形式,通常称为“簇”)。[0031]碳纳米管的尺寸可取决于所使用的生产方法而极大变化。例如,碳纳米管的直径可介于0.4nm至IOOnm之间,并且其长度可在ΙΟμπι至大于55.5cm的范围内。碳纳米管还能够具有非常高的纵横比长度与直径的比率),其中一些高达132,000,000:1或更高。鉴于广泛范围的尺寸可能性,碳纳米管的性质是高度可调节的或“可调的”。虽然已经鉴定了碳纳米管的许多有趣的性质,但是在实际应用中利用碳纳米管的性质需要可规模化和可控制的生产方法,所述生产方法允许维持或增强碳纳米管的特征。[0032]由于其独特的结构,碳纳米管具有特定的机械、电学、化学、热以及光学性质,所述性质使得它们非常适合用于某些应用。具体地说,碳纳米管表现出优异的导电性、高机械强度、良好的热稳定性并且也是疏水性的。除了这些性质之外,碳纳米管还可表现出有用的光学性质。例如,碳纳米管可用于发光二极管LED和光检测器中以发射或检测在窄选择波长下的光。碳纳米管也可证明适用于光子运输和或声子传输。[0033]纳米纤维簇[0034]根据本公开的各种实施方案,纳米纤维包括但不限于碳纳米管可以各种构型布置,包括本文中称为“簇”的构型。如本文所使用,纳米纤维或碳纳米管的“簇”是指在衬底上基本上彼此平行布置的具有大约相同尺寸的纳米纤维的阵列。图1示出在基底上的示例性纳米纤维簇。所述基底可以是任何形状,但是在一些实施方案中,所述基底具有在其上组装簇的平坦表面。如可在图1中看出,所述簇中的纳米纤维的高度和或直径可大约似相等。[0035]如本文公开的纳米纤维簇可以是相对致密的。具体地说,所公开的纳米纤维簇可具有至少10亿纳米纤维cm2的密度。在一些具体实施方案中,如本文所述的纳米纤维簇可具有介于100亿cm2与300亿cm2之间的密度。在其他实例中,如本文所述的纳米纤维簇可具有在900亿纳米纤维cm2范围内的密度。所述簇可包括高密度或低密度的区域,并且特定区域可能没有纳米纤维。簇内的纳米纤维也可表现出纤维间连接性。例如,纳米纤维簇内的相邻纳米纤维可通过范德华力彼此吸引。[0036]用于生产纳米纤维簇的示例性方法[0037]各种方法可用于根据本公开生产纳米纤维簇。例如,在一些实施方案中,纳米纤维可在高温炉中生长。在一些实施方案中,催化剂可被沉积在基底上,放置在反应器中且然后可暴露于供应至反应器的燃料化合物。基底可承受高于800°C至1000°C的温度,并且可以是惰性材料。基底可包括设置在下层硅Si晶片上的不锈钢或铝,但是可使用其他陶瓷基底来代替Si晶片例如,氧化铝、氧化锆、Si02、玻璃陶瓷)。在所述簇的纳米纤维是碳纳米管的实例中,可使用诸如乙炔的基于碳的化合物作为燃料化合物。在引入反应器之后,燃料化合物然后可开始积聚在催化剂上,并且可通过从基底向上生长来组装以形成纳米纤维簇。[0038]用于纳米纤维生长的示例性反应器的图在图2中示出。如可在图2中看出,所述反应器可包括加热区,基底可被定位在所述加热区中以促进纳米纤维簇生长。所述反应器还可包括气体入口,在所说气体入口中燃料化合物和载气可被供应至反应器;以及气体出口,在所述气体出口中消耗的燃料化合物和载气可从反应器中释放。载气的实例包括氢气、氩气和氦气。这些气体,特别是氢气也可被引入反应器以促进纳米纤维簇的生长。此外,待并入纳米纤维中的掺杂剂可被添加至气流中。在纳米纤维簇的沉积期间添加掺杂剂的示例性方法在PCT公布号WO2007015710的第287段进行了描述并且以引用的方式并入本文。向簇掺杂或提供添加剂的其他示例性方法包括表面涂层,掺杂剂注入或其它沉积和或原位反应例如,等离子体诱导反应、气相反应、溅镀、化学气相沉积)。示例性添加剂包括聚合物例如聚(乙稀醇)、聚(亚苯基四邻苯二酰胺)(p〇lyphenylenetetrapthalamide树脂、聚对亚苯基苯并双噁唑)、聚丙烯腈、聚苯乙烯)、聚醚醚酮和聚(乙烯基吡咯烷酮或其衍生物及其组合)、元素或化合物例如,氟的气体、金刚石、钯和钯合金等。[0039]可改变纳米纤维生长期间的反应条件以调节所得纳米纤维簇的性质。例如,可根据需要调整催化剂的粒度、反应温度、气体流速和或反应时间以产生具有所需规格的纳米纤维簇。在一些实施方案中,对催化剂在基底上的位置进行控制以形成具有所需图案的纳米纤维簇。例如,在一些实施方案中,催化剂以一定图案沉积在基底上,并且根据图案化催化剂生长的所得簇被类似地图案化。示例性催化剂包括具有二氧化硅(SiO2或氧化铝Al2O3的缓冲层上的铁。这些可使用化学气相沉积CVD、压力辅助化学气相沉积PCVD、电子束eBeam沉积、溅镀、原子层沉积ALD、激光辅助CVD、等离子体增强CVD、热蒸发、各种电化学方法等沉积在基底上。[0040]在形成后,可任选地改性纳米纤维簇。例如,在一些实施方案中,可使纳米纤维簇暴露于处理剂如氧化剂或还原剂。在一些实施方案中,所述簇的纳米纤维可任选地被处理剂化学官能化。可通过任何合适的方法将处理剂引入纳米纤维簇,所述方法包括但不限于化学气相沉积CVD或上述提出的任何其他技术和添加剂掺杂剂。在一些实施方案中,可以改性纳米纤维簇以形成图案化簇。可例如通过从所述簇中选择性地移除纳米纤维来实现所述簇的图案化。可通过化学或物理手段来实现移除。[0041]纳米纤维片材[0042]除了布置成簇构型之外,本申请的纳米纤维还可以布置成片材构型。如本文所用,术语“纳米纤维片材”、“纳米管片材”或仅“片材”是指纳米纤维在平面内端到端对齐的纳米纤维的布置。在一些实施方案中,片材的长度和或宽度比片材的厚度大100倍以上。在一些实施方案中,片材的长度、宽度或两者比片材的平均厚度大1〇3、1〇6或IO9倍以上。纳米纤维片材可具有例如介于大约5nm与30μηι之间的厚度以及适合于预期应用的任何长度和宽度。在一些实施方案中,纳米纤维片材可具有介于1厘米与10米之间的长度和介于1厘米与1米之间的宽度。这些长度仅为了说明而提供。纳米纤维片材的长度和宽度受制造设备的构型限制,而不受纳米管、簇或纳米纤维片材中的任一者的物理或化学性质限制。例如,连续过程可产生任何长度的片材。这些片材可在生产它们时卷绕到卷筒上。[0043]示例性纳米纤维片材的图示在图3中以所示的相对尺寸示出。如可在图3中看出,纳米纤维端到端对齐的轴线被称为纳米纤维对齐的方向。在一些实方案中,纳米纤维对齐的方向可以是在整个纳米纤维片材中连续的。纳米纤维不一定完全彼此平行,并且应理解,纳米纤维对齐的方向是纳米纤维的对齐方向的平均或一般测量。[0044]纳米纤维片材可彼此上下堆叠以形成多层片材堆叠。纳米纤维片材可被堆叠成具有相同的纳米纤维对齐的方向或具有不同的纳米纤维对齐的方向。任何数量的纳米纤维片材可彼此上下堆叠以形成多层纳米纤维片材堆叠。例如,在一些实施方案中,纳米纤维片材堆叠可包括2、3、4、5、10或更多个单独的纳米纤维片材。堆叠中的相邻片材之间的纳米纤维对齐的方向可相差小于1°、小于5°或小于10°。在其他实施方案中,相邻或交错的片材之间的纳米纤维对齐的方向可相差40°以上、45°以上、60°以上、80°以上或85°以上。在具体实施方案中,相邻或交错的片材之间的纳米纤维对齐的方向可以是90°。多层片材堆叠可包括其他材料,如在单独非纤维片材之间的聚合物、金属和粘合剂。[0045]可使用能够生产片材的任何类型的合适方法来组装纳米纤维片材。在一些示例性实施方案中,可从纳米纤维簇拉延出纳米纤维片材。从纳米纤维簇拉延出的纳米纤维片材的实例在图4中示出。[0046]如可在图4中看出,纳米纤维可从所述簇侧向拉延,且然后端到端对齐以形成纳米纤维片材。在从纳米纤维簇拉延出纳米纤维片材的实施方案中,可控制所述簇的尺寸以形成具有特定尺寸的纳米纤维片材。例如,纳米纤维片材的宽度可大约等于从其拉延出所述片材的纳米纤维簇的宽度。此外,可例如通过在已经实现所需片材长度时结束拉延过程来控制片材的长度。[0047]纳米纤维片材具有可用于各种应用的许多性质。例如,纳米纤维片材可具有可调的不透明度、高机械强度和柔性、导热性和导电性,并且还可表现出疏水性。鉴于片材内的纳米纤维的高度对齐,纳米纤维片材可能非常薄。在一些实例中,纳米纤维片材的厚度是大约IOnm如在正常测量公差内所测量),从而使得其几乎是二维的。在其他实例中,纳米纤维片材的厚度可高达200nm或300nm。因此,纳米纤维片材可向部件增加最小附加厚度。[0048]与纳米纤维簇一样,纳米纤维片材中的纳米纤维可通过向所述片材的纳米纤维的表面添加化学基团或元素通过处理剂官能化,并且提供与单独纳米纤维不同的化学活性。[0049]纳米纤维片材的官能化可在先前官能化的纳米纤维上进行,或可在先前未官能化的纳米纤维上进行。可使用本文描述的任何技术来进行功能化,包括但不限于CVD和各种掺杂技术。[0050]在金属化和或聚合物浸渗之前,如在一些情况下,本文公开的纳米纤维片材也可具有高纯度,其中多于90%、多于95%或多于99%重量百分比的纳米纤维片材可归因于纳米纤维。类似地,纳米纤维片材可包括多于90重量%、多于95重量%、多于99重量%或多于99.9重量%的碳。[0051]制造可适形的柔性导电性复合纳米纤维片材[0052]因此已从簇拉延或以其他方式生产的纳米纤维片材然后可根据本文所述的实施方案进行加工。如上所述,并且在下文更详细地描述,纳米纤维片材可通过例如使用溶剂“致密化”,并且用聚合物“浸渗”以扩大可施加纳米纤维片材的物理条件。[0053]在其他实施方案中,浸渗聚合物本身将使纳米纤维片材致密化。使用浸渗聚合物而不是单独的溶剂来致密化纳米纤维片材具有许多益处。这些优点包括降低成本并改进制造方便性,因为从所述方法中省略了单独的制造步骤和附加材料。[0054]在下文更详细地描述的一个实例中,用于浸渗纳米纤维片材的聚合物是粘合剂。一旦制造,此实施方案可用作任选地导电性的弹性单面或双面胶带。虽然未金属化的纳米纤维片材可具有在650至1200欧姆平方范围内的片材电阻,但是用金属例如,具有高于约3.5eV的功函数的金、铂、铜或其他高功函数金属金属化的纳米纤维片材可具有低或低于100欧姆平方的片材电阻。此外,包括金属化层的实施方案具有改进的接收焊料的能力,因此能够在纳米纤维片材与电气系统例如,传感器、检测器、电源之间实现机械和电气安全的电连接。[0055]图5是示出用于制造用聚合物浸渗的纳米纤维片材的示例性方法500的方法流程图。方法500通过504提供纳米纤维片材开始。所提供的纳米纤维片材可但不必根据上述实施方案制备。[0056]使用纳米纤维片材制造导电性、可适形、柔性和可展开结构使用包括以下的加工阶段来实现:(1将一个或多个纳米纤维片材沉积到释放衬垫上,从而留下所沉积的一个或多个纳米纤维片材的一个表面暴露;(2经由所述暴露表面任选地在所述纳米纤维片材中的一些或全部纳米纤维上“金属化”(即,沉积适形层);(3将展开的(S卩,拉伸应变的)弹性基底附接到所述片材的堆叠的暴露表面上;(4移除释放衬垫;(4使聚合物浸渗至所述片材中;以及⑶任选地释放施加在所述弹性基底上的拉伸应变。下文将更详细地讨论这些制造阶段中的每一个。下文还论述一些额外的任选的制造阶段。[0057]为了便于制造,将纳米纤维片材放置512于释放衬垫上。释放衬垫充当片材的临时载体,以使得片材可在整个制造过程中方便地操作,同时降低损坏片材的风险。释放衬垫具有足够的机械完整性,以在加工过程中维持其尺寸和形状,从而使对纳米纤维片材的损坏的可能性最小化。释放衬垫与纳米纤维片材具有足够的粘附,以使得所述片材牢固地但可移除地粘结至释放衬垫。释放衬垫与片材之间的粘附不太强,以使得能够在不损坏片材的情况下从释放衬垫脱离片材。[0058]释放衬垫的实例包括聚合物薄膜,如聚丙烯或聚烯烃聚合物薄膜,如由Olathe,Kansas的GunzePlasticFilms公司应用的那些。在释放衬垫的实例中使用的聚合物薄膜的表面张力的范围包括:25达因厘米至35达因厘米;29达因厘米至31达因厘米;以及20达因厘米至40达因厘米。[0059]可重复512将纳米纤维片材放置于释放衬垫上,以使得多个纳米纤维片材的堆叠然设置在释放衬垫上以准备进一步加工。[0060]在实施方案中,在将一个或多个纳米纤维片材放置512于释放衬垫上之后,将所述纳米纤维片材任选地“金属化”516。“金属化”是指其中将一个或多个金属层适形地沉积或以其他方式设置在纳米纤维片材内的对齐的纳米纤维的外表面上的过程。一个或多个适形金属层不仅设置在作为整体的片材的外表面上,也不仅设置在纳米纤维片材的外表面处暴露的单独碳纳米纤维的外表面上。相反,通过选择适当的金属和沉积工艺,适形金属层至少部分地渗透超出片材表面以适形于设置在片材本身内的纳米纤维的外表面以及纳米纤维片材的暴露表面处的纳米纤维上的外表面。这种沉积可在单独的片材上进行,所述单独的片材然后任选地进行堆叠;或者在纳米纤维片材的整个堆叠上进行。在使纳米纤维片材致密化之前对纳米纤维片材进行金属化下文更详细讨论的任选步骤在一些实施方案中是有益的,因为未致密化的纳米纤维片材在纤维之间限定更大的空间,从而实现金属在纳米纤维片材的表面处和纳米纤维片材的本体内两者的纤维表面上更均匀地分布。[0061]用于沉积金属化层的方法的实例包括但不限于化学气相沉积CVD、压力辅助化学气相沉积PCVD、电子束eBeam沉积、溅镀、原子层沉积ALD、电镀、激光辅助CVD、等离子体增强CVD、热蒸发、电化学方法如电镀等。在一些实例中,沉积金属纳米颗粒而不是适形层)。[0062]在其他实例中,可在金属化516的背景下使用上述方法沉积非金属材料。例如,二硼化镁、半导体例如,硅、锗、II-VI半导体、III-V半导体)、其他碳同素异形体例如,石墨、金刚石、富勒烯)、聚合物、陶瓷例如,氧化铝、碳化钨、二氧化硅)、二氧化钛、锂离子磷酸盐、纳米颗粒、纳米片、纳米线等。[0063]在许多情况下,碳复合物包括碳纳米管片材是由于粘附性差而难以粘附金属,特别是反应性较低金属例如贵金属如金、银、铜)的表面。为了克服这一挑战,首先将碳化物形成金属如钨、钼、钛、铌等的第一适形层沉积到纳米管片材上。可使用其他碳化物形成金属和或合金代替钛,包括铁和锌、锆、铪、钒、钽、铬等。在实施方案中,此第一适形层是以下厚度中的任一个:Inm至10nm、Inm至5nm、5nm至10nm、2nm至8nm、3nm至7nm、3nm至6nm、6nm至9nm以及小于30nm。[0064]在沉积碳化物形成金属的第一适形层后,在一些实例中,将第二适形层沉积在第一适形层上。因为第二适形层粘附至第一适形层,所以可使用各种金属和金属合金中的任何一种,所述金属和金属合金包括但不限于金,银,铜,镍,钯,铝,铁,锡及其合金。在实施方案中,第二适形层是以下厚度中的任一个:IOnm至300nm、IOnm至100nm、IOnm至200nm、IOOnm至200nm、200nm至300nm、150nm至250nm等。[0065]设置在纳米纤维片材内部的纳米纤维表面上的适形金属层的一个益处是许多单独的纳米纤维表面被金属涂覆。这降低了片材的电阻率,因为在整个片材中存在许多可能的导电路径,不仅是靠近片材的外表面的一些导电路径。[0066]适形金属层的另一个益处是,即使在从片材的任一侧通过绝缘聚合物浸渗片材时,片材的导电性也被保留(如下所述)。由于在片材的金属化后产生的许多电触点在表面上方、下方或非平面处,所以即使在电绝缘聚合物浸渗至片材中的金属化层的部分中时,纳米纤维之间的一些电连接也保持。然而,由于例如纳米纤维与金属之间的表面能差异,所以相较于金属,通常聚合物并且具体地说粘合剂优选与碳纳米管接触。因此,纳米管片材的金属化部分可抵抗聚合物浸渗,从而即使聚合物已从片材的一个主表面浸渗至相对的主表面的部分,也保留了进入片材中的导电路径。在这种情况下,聚合物层靠近纳米纤维复合片材的第二主表面,与靠近纳米管片材的金属化部分的主表面相对。[0067]图6A-6D是使用透射电子显微镜TEM捕获的图像,所述图像示出碳纳米管,钛的第一适形金属层设置在所述碳纳米管上。在所示的实例中,钛的第一适形金属层是大约3nm厚(由于正常测量公差而具有变化并且使用电子束沉积而沉积在纳米管上。在其他实例中,第一适形金属层可以是Inm厚至IOnm厚。[0068]例如,使用来自Fremont,California的CHAIndustries的电子束蒸发系统(“CHAMark50”型号)将金属沉积到纳米纤维片材上。在大约HT6至大约HT7托的真空(由于测量鉴别、准确度和精度通过正常测量公差近似)中,在大约IOkW的操作电压(由于测量鉴别、准确度和精度通过正常测量公差近似下进行沉积。电子束eBeam沉积系统配备有允许在沉积金属之间自动改变的转台。将样品按照圆顶的曲率附接至圆顶形样品固持器,以确保在整个样品中均匀的金属层。钛和然后银金属的沉积速率通过沉积控制器分别保持恒定在约0.5As和10As的水平下。沉积的钛薄膜是3至20nm厚,而银金属厚度是介于4〇〇nm与500nm之间。[0069]在与上述实验实例的不同实例中,图7A-7D示出设置在使用电子束沉积而沉积的钛的第一适形金属层上的大约60nm厚(由于正常工艺变化和测量误差而近似)的铜的第二适形层的TEM图像。如在这些图中所示的实例中体现的钛的第一适形层和铜的第二适形层的组合产生了具有大约5欧姆平方在正常测量公差内)的电阻的纳米纤维片材。[0070]图7A-7D中的实例的形态与其中不存在碳化物形成金属的第一适形金属层的其他实例的形态相反。如图8的TEM图像中所示,在无下层碳化物形成第一适形层的情况下,已经使用电子束沉积将大约60nm厚的铜层适形地沉积在纳米纤维上。如所示,非碳化物形成铜适形金属层具有许多不连续性。这种形态对电学性质也具有影响。图8中所示的实施方案的电阻被测量为1790欧姆,比图7A-7D的实施方案大近600倍。[0071]第一适形层和第二适形层可各自通过任何薄膜沉积技术沉积,所述技术包括但不限于电子束沉积EBM、溅镀、蒸发沉积等。无论如何,沉积碳化物形成金属的第一适形金属层,然后沉积第二适形金属层。在沉积第一和第二适形层后,纳米纤维片材的片材电阻可低至大约100欧姆平方在正常测量公差内)。在不存在这些适形金属层的情况下,纳米纤维片材的片材电阻在650欧姆平方至1200欧姆平方的范围内。[0072]在其他实施方案中,纳米纤维片材可保持其未金属化状态,而不是如上所述沉积金属层。[0073]不管片材是否已被金属化,将所述片材从释放衬垫转移520至弹性基底。弹性基底特别有助于制造稍后发生应变或伸展在一些情况下达到基底的未发生应变长度的原始长度的七倍700%的片材。将金属化纳米纤维片材从释放衬垫转移520至弹性基底通过简单地接触在金属化纳米纤维片材的暴露表面(即,与释放衬垫接触的表面相对的表面处的弹性基底来进行。如果已经选择了释放衬垫和弹性基底以使得纳米纤维片材与弹性基底之间的粘附大于纳米纤维片材与释放衬垫之间的粘附,则通过简单地从纳米纤维片材剥离释放衬垫来从所述纳米纤维片材移除524释放衬垫。纳米纤维片材将保持附接至弹性基底。[0074]具有这些特征的弹性基底的实例包括硅橡胶薄膜,如铂催化的硅氧烷聚合物薄膜。钼催化的娃氧烧聚合物薄膜的一个实施方案是由Smooth-On®ofMacungie,Pennsylvania出售的Ec〇-Flex®。在释放衬垫的实例中使用的聚合物薄膜的表面张力的范围包括:15达因厘米至25达因厘米;20达因厘米至24达因厘米;以及23达因厘米至25达因厘米。[0075]在一些实例中,弹性基底在附接纳米纤维片材之前具有施加在其上的拉伸应变即是“展开的”或“伸展的”)。在下文描述的另外加工后,使弹性基底发生应变使纳米纤维片材弹性基底上的应变被释放(即,所述基底是“松弛的”或被允许从其弹性应变或“伸展”状态收缩至“收缩状态”)时弯曲。图9中示意性地示出弯曲的纳米纤维片材。使纳米纤维片材弯曲“储存”片材的额外表面积,从而有助于弹性基底和沉积在弹性基底上的纳米纤维片材的重复随后弹性伸展,而不会损坏纳米纤维片材。因此,纳米纤维片材能够由于片材的结构而不是由于纤维本身的任何弹性展开。[0076]在下层弹性基底上的弯曲的纳米纤维片材的图像出现在图10A-10C中。图10A和10B是使用扫描电子显微镜SEM捕获的横截面图。如所示,纳米纤维片材与下层弹性基底之间的粘附足以使得即使在弯曲的构象中也维持纳米纤维片材与弹性基底之间的接触。图10C是附接至下层松弛的弹性基底的弯曲的纳米纤维片材的俯视图。虽然未示出,但是应理解,弹性基底和设置在其上的弯曲的纳米纤维片材可再次发生弹性应变而不损坏纳米纤维片材。这是因为纳米纤维片材的另外长度被储存在弯曲中并且用于容纳沿横向于弯曲的纵向轴线的方向(在图9中示出)上施加的应变。[0077]在一些实施方案中,一个或多个纳米纤维片材可设置在一个或多个弹性基底上,所述弹性基底已经同时在多个方向上发生应变例如,似乎在膨胀球体上各向同性地)。在这些实例中,可通过不仅是纵向的而且具有反映多轴应变的构型的弯曲来容纳多个不同的应变方向。在一些实施方案中,将纳米纤维片材设置在单独拉伸应变的基底上,如上文在图9的背景下所描述。这些单独的纳米纤维片材然后以在相邻片材的纵向轴线之间偏移逐渐堆叠,从而被构造成容纳不同的应变方向。例如,可堆叠一个或多个纵向应变的纳米纤维片材,每个具有相对于相邻层的1°、2°、5°、10°、90°或其他角度的取向差异。多个层之间的取向的这种系统变化在上文描述为“纳米纤维对齐的方向”的变化。无论如何,作为整体的堆叠然后可容纳具有多于一个方向分量的应变或被粘附至弯曲表面例如,球的表面或电子设备的角部)。这种应变和堆叠过程可在浸渗之前发生,如下文所述。或者可在每个单独纳米纤维片材的浸渗之后发生这种应变和堆叠过程。[0078]弯曲的程度可超过图9中示意性示出的程度变化。如图11中所示,如果在将纳米纤维片材转移520至弹性基底期间将下层弹性基底足够展开,则在松弛弹性基底时这可引起纳米纤维片材的“过度弯曲”。当过度弯曲时,纳米纤维片材将足够弯曲,以使得一些或全部单独弯曲彼此接触。这种“过度弯曲”然后在纳米纤维片材内产生电路短路,从而与弯曲构型(图9中所示或未弯曲片材相比,降低了片材的电阻。电阻的变化可通过构造金属化的主表面以对应于弯曲的主表面来增强。以这种方式,与非过度弯曲片材相比,过度弯曲片材具有降低的电阻。在一些实例中,过度弯曲的片材可获得甚至超过700%达1000%的伸长率。此外,如图12A和12B中示意性地示出,绝缘薄膜或绝缘聚合物可用于浸渗弯曲表面,或者可替代地单独地施加至纳米纤维片材的金属化表面靠近第一主表面和第二主表面中的至少一个)。这可降低导电性并防止在过度弯曲的片材的相邻接触部分之间的短路,从而将极限伸长率与通常弯曲(g卩,非过度弯曲)片材或未弯曲片材的电学性质组合。[0079]也可选择绝缘薄膜或浸渗聚合物以提供环境保护免于例如水分例如雨、湿度、汗7JO、污染物例如,污垢或其他颗粒)、浸渗聚合物的UV降解或其他环境降解。例如,绝缘薄膜可被选择为具有疏水性质、低表面能和或具有抵抗碎肩、污垢和其他异物的积聚的添加剂。[0080]不管施加至弹性基底上的应变的性质或者是否完全施加任何应变),在移除释放衬垫524之后,使聚合物浸渗528至到纳米纤维片材的暴露表面中。可通过简单地将聚合物或聚合物溶液施加至暴露表面来进行聚合物浸渗528。聚合物将填充片材的纳米纤维之间以及由所述片材的纳米纤维限定的一些或全部空间。聚合物通常将从纳米纤维片材的相对表面浸渗达到沉积在所述片材内的大约金属化层,从而在所述纳米纤维片材内形成聚合物层。在一些实例中,聚合物中的一些可渗透至金属化层中至与所述金属化层相关联的主表面,如上所述。[0081]用于浸渗纳米纤维片材的聚合物的实例包括但不限于聚丙烯酸酯类、丁基橡胶、天然橡胶、共聚物包括苯乙烯共聚物)、聚酯、聚硅氧烷、聚乙烯醚、聚合物共混物、UV固化和压敏粘合剂等。在一些实例中,聚合物是粘合剂,如丙烯酸粘合剂或医用级粘合剂。[0082]在弹性基底已经应变的实例中,在浸渗聚合物之后释放应变。这引起弹性基底和纳米纤维片材如上所述弯曲。[0083]将纳米纤维片材任选地“致密化”530。“致密化”是通过将液体或流体施加至如所加工的片材如图4中所示的实例来将纳米纤维片材形成为更致密的构型的方法)。在移除所施加的液体或流体例如通过蒸发、真空辅助移除或其他方法后,将纳米纤维片材的纤维朝向彼此拉延,从而增加每单位体积的纳米纤维的数量以及作为整体的片材的每单位体积的质量。液体可以各种方式中的任一种引入纳米纤维片材,所述方式包括例如将液体施加至所述片材的暴露表面,吸收所述液体,将所述片材暴露于液体的气溶胶,蒸汽冷凝或它们的组合,以使得所述片材变得被所述液体或流体部分或全部饱和。用于致密化纳米纤维片材的液体或液体可全部或部分地包含水性或非水性溶剂、极性或非极性溶剂、质子或非质子溶剂或其组合。可用于致密化纳米纤维片材的特定液体的实例包括但不限于甲苯、苯乙烯、乙醇、乙二醇、丙酮、甲醇、异丙醇、氯仿、氯苯和正甲基吡咯烷酮。也可使用两种、三种或更多种液体的混合物。[0084]致密化可影响片材的厚度。在一些具体实例中,纳米纤维片材可在致密化之前具有介于IOwn与20μηι之间的厚度,并且在致密化之后可具有介于IOnm至300nm之间的厚度。就密度而言表示,对于在致密化之前约18μπι厚的实验示例性片材,纳米纤维片材可具有在0.0015gcm3范围内的密度。在致密化之后,体积密度可增加多达360倍。在一些实例中,在移除已浸渗纳米纤维片材的聚合物如粘合剂聚合物的溶剂时,将纳米纤维片材和或纳米纤维片材的堆叠致密化。[0085]然后移除532弹性基底。在已经金属化的实施方案中,将金属化表面暴露。所述金属化表面可用作低接触电阻表面,电触点(例如,焊接接触件可附接至所述低接触电阻表面表面。金属化还使得纳米纤维片材与常规焊料相容,对于纳米纤维材料、特别是碳纳米纤维材料来说通常并非如此。任选地,另一个基底可粘附至暴露表面中的任一个。无论如何,一旦移除,聚合物浸渗片材的厚度小于Ιμπι,并且可薄至20nm。[0086]替代实施方案[0087]在一些实例中,根据上述实例制造的实施方案的尺寸和厚度通过改变从其拉延出纳米纤维片材的基底的宽度、用于拉延出纳米纤维片材的纳米纤维片材的厚度和或堆叠在释放层上的纳米纤维片材的层数而改变。改变层的物理尺寸和或数量不仅影响纳米纤维带的物理性质,而且影响纳米纤维带的电学、机械和光学性质。例如,具有较大横截面积的纳米纤维带更可能具有较低电阻所有其他因素,如纳米纤维片材组成、粘合剂组合物等相等)。[0088]在上述方法的另一种变化形式中,与相对的主表面相比,浸渗粘合剂的粘合强度在片材的一个主表面上更大。因为一个表面是弱粘合性的,所以浸渗纳米纤维片材可被卷绕成卷,而不需要中间可移除的释放衬垫,因为弱粘附表面可从更强粘附表面移除。[0089]在上述方法的其他变化形式中,一个或多个纳米纤维片材上的区域可被选择性地图案化。所述图案可应用于簇的合成,以使得从图案化簇拉延的纳米纤维片材具有密度变化。所述图案也可应用于任选的金属化层和或浸渗聚合物,以便控制跨片材和整个片材的性质无论是粘合性、电学形式还是其他性质)的变化。用于选择性地图案化纳米纤维片材的替代技术包括在一个或多个基底(如释放衬垫和或弹性基底)上设置多个纳米纤维片材。在此实施方案中,一个或多个基底具有大于纳米纤维片材中的任一个的表面积,以使得可在一个或多个基底上以所需图案布置多个纳米纤维片材。[0090]应理解,可使用单一纳米纤维片材复合材料或多层纳米纤维片材堆叠来体现以上实施方案和以下示例性应用。[0091]实施方案的示例性应用[0092]本文公开的实施方案的一种示例性应用是电磁干扰EMI屏蔽。在上述一些实例中,纳米纤维片材(包括金属化和或浸渗片材)的厚度在微米级或亚微米级(例如,薄至20nm。此外,由于片材中的纳米纤维之间的自由体积和用于浸渗纳米纤维片材的聚合物的粘弹性,所以上述实例中的一些是可压缩的。这些性质允许本公开的一些实施方案被放置在部件甚至紧密配合和或刚性部件之间,并且适形于其间的间隙。由于可浸渗至片材中的粘合剂的可压缩性和多样性,这些实施方案中的一些可用作两种材料之间的应力消散层,从而实现以不同的速率膨胀或收缩以保持物理和或电连接的两种材料。[0093]金属化并具有两个粘合剂主表面的实施方案对于电磁辐射且具体地说射频屏蔽特别有用,从而防止电磁干扰EMI破坏设备的操作。例如,可将一些实施方案例如,单面胶带或双面胶带放置在被构造成与彼此形成干涉配合的塑料模制元件如用于移动计算机设备的外壳的结构元件)。即使对于刚性金属或塑料模制元件,本文所述的实施方案也可适形于所述元件的一些或全部轮廓,从而填充其间的间隙并从而防止电磁辐射进入由壳体限定的腔室和干扰其中设置的计算元件。此外,因为本文所述的实施方案是薄的且适形的,所以它们可用于内衬包括作为元件之间的界面的覆盖物或介入元件的任何结构的内部,从而在元件之间的间隙处以及为从对电磁辐射的至少一些波长透明的材料制造的整个结构提供屏蔽。此外,因为一些实施方案是柔性的、可压缩的且以其他方式可弹性变形的取决于用于浸渗纳米纤维片材的聚合物),这些实施方案甚至可用于柔性电子设备无论是在接头处还是接缝处,或用于内衬内腔室),并且仍然维持足够的完整性以充当针对电磁辐射诱导的干扰的有效屏蔽。此外,双面粘合剂实施方案可用于包裹导电线,从而提供保护免于电磁辐射例如,在传感器线的情况下),同时也导出(例如,通过附接的接地线通过摩擦电效应产生的静电。[0094]在其他实施方案中,将微米或亚微米厚度与对下层表面的适形性组合使得一些实施方案能够适形于具有细例如,微米级或毫米级纹理或表面的表面。这可有助于填充纹理或图案的特征之间的间隙或通过实施方案展现图案,同时仍然提供实施方案的电学、机械和光学性质。[0095]本公开的实施方案也可用作导热材料。使用实施方案作为热导体可能出于上述许多原因而是有益的,如实施方案对于甚至较小表面特征的适形性,从而消除了常规胶带否则将也不适形的小的绝缘袋,从而降低常规带的导热性。例如,展开上述各种实施方案的能力可用于减小通常在不可展开的胶带与下层刚性表面之间形成的气泡的尺寸和或频率。也就是说,上述实施方案可在各个方向上展开且展开至不同程度,以减少实施方案与实施方案所附接的基底之间的气泡的存在。[0096]实施方案还可用作将热导体如石墨或金属散热器附接至热源的粘合剂,而不充当热源与热导体之间的低热导率屏障。这些材料的薄结构也有助于改进热导率。[0097]实施方案也可通过向本文所述材料的实施方案施加电压来用作加热器。例如,由于本文所述的实施方案与常规焊料相容,所以电焊接接触件可被焊接至如本文所述的纳米纤维片材,电导体可连接至所述电焊接接触件。所提供的电流然后可用于在纳米纤维片材内产生焦耳加热。在一些实例中,金属层的组成和或厚度被定制用于有效的焦耳加热。此夕卜,对于浸渗聚合物是粘合剂的上述实施方案,纳米纤维带加热器可适形地粘附至表面或在紧密配合的表面之间。在其他实施方案中,纳米纤维片材可被构造为感应加热器。[0098]本文所描述的实施方案也可用作各种传感器或与各种传感器整合。例如,因为本文所述的实施方案是薄的、导电性的、适形于下层表面、柔性的且可浸渗有生物相容的聚合物和或粘合剂,所以实施方案可与生物传感器整合或用作生物传感器。生物传感器的实例包括用于监测运动过程中的表现指标例如,心率、卡路里消耗率、呼吸速率的那些和用于监测医疗数据例如,监测心率、血压、血氧含量、温度、大脑活动)的那些等。实施方案可应用于的传感器的其他实例包括用于监测机器性能(例如,用于“物联网”)、家庭操作例如,室温、器具功能、安全系统)、可附接至人、动物或无生命物体的射频识别RFID标签的非生物传感器。实施方案也可应用于可穿戴电子设备。例如,导电实施方案可用作适形于使用者身体的位置和形状的可穿戴电子设备例如,手电筒、传感器的部件。与传统的可穿戴电子设备不同,由于本文所述的实施方案的柔性和适形性,应用于可穿戴电子设备的本文描述的实施方案不需要在使用者的皮肤与电路的导体之间包括弹性薄膜。在传感器被直接放置在使用者身上的一些情况下,可使电路与外部磁场被动地进行交互,以使得产生电动势EMF并用于监测使用者的移动。与在身体的弯曲部分上的人皮肤直接粘附的实例适用于生物传感器应用或例如可穿戴电子设备)出现在图13中。[0099]本公开的实施方案还可应用于电子设备组件例如,FR4板级组件或半导体模块级组件)的制造或制作,无论是在计算设备的工业制造还是个体定制制造的背景下。无论用作导电路径、可焊接导电接触垫或接触件、用于完成铜带电路的导电粘合剂,本文所述的实施方案具有各种可能的应用以用于制造计算设备和电路。[0100]此外,由于与下层表面的适形性、与各种类型中的任一种的聚合物例如,粘合剂、导电聚合物、脂族聚合物、芳族聚合物)的相容性和上述弹性,可将本文所述的实施方案整合到塑料模制工艺例如,注塑模制、吹塑模制)中,并且从而方便地整合到使用这些模制工艺生产的产品中。实施方案也可被整合到用于制造陶瓷、玻璃或聚合物结构的其他工艺中,从而将导电和导热元件添加至这些常规生产的产品中。例如,可用本公开的实施方案制造聚合物薄膜以用于制造导电的可展开贴纸或贴片。本文所描述的实施方案还可被整合到纺织品或织物生产中以产生具有也可与衣服一起展开的集成电路径、集成传感器、集成加热元件的纺织品或织物。[0101]本文所述的实施方案还可包括纳米纤维片材复合材料和纳米纤维片材堆叠复合材料,所述纳米纤维片材复合材料和纳米纤维片材堆叠复合材料一旦制造就被成形为具有圆形或椭圆形横截面的管或细长形状。如上所述,它们可用聚合物浸渗以形成用于传输电缆或其他导电构件的粘合剂和任选地RF辐射阻挡包层。[0102]实验性实施例[0103]在一个实施例中,在680°C下使用在45mm直径石英管中的化学气相沉积CVD、使用在氦He中的5摩尔%C2H2在580标准立方厘米seem的总流速下持续10分钟制备纳米纤维簇。催化剂是通过电子束沉积而沉积在Si晶片衬底或玻璃衬底上的5nm厚的铁薄膜。然后可使用PCT公布号WO2007015710中描述的方法从所述簇拉延出纳米纤维片材,所述公布以引用的方式整体并入本文。[0104]然后可将纳米纤维片材放置在硅橡胶的弹性基底上。在一个实例中,通过混合相同量的BCQ-Flex.®00-20可从Macungie,PennsyIvania的Sm〇〇th-On®获得A部分和B部分直到均匀来制备硅橡胶片材。将混合物放置在真空腔室中以移除任何气泡。然后,将其倒入平坦表面以制成片材并在室温下固化2天。通过从CNT簇直接拉延出纳米纤维片材来将纳米纤维片材设置在聚稀经薄膜的释放衬垫可从Olathe,Kansas的GunzePlasticFiIms公司获得的.Funcrtre®上。使用电子束物理沉积(由可从CHAIndustriesofFremont,California获得的CHAMark50进行在纳米纤维片上沉积钛(15nm和银300nm。然后,将金属化的CNT片材层压在弹性基底上。在层压之前,将弹性基底展开至弹性基底的原始(即,松弛或收缩长度的五倍。由于用于制造弹性基底的材料的粘性,金属化的纳米纤维片材粘附至弹性基底上。将胶液P-162N,T0Y0INKAmerica有限责任公司)施加至伸展的弹性基底上的纳米纤维片材的暴露的主表面上。将纳米纤维片材上的胶液在l〇〇°C下干燥2分钟以在纳米纤维片材上制成15μπι厚的粘合剂层。移除弹性基底上的张力。然后,将弹性基底从其伸展状态松弛至收缩状态。最后,将释放薄膜(来自LINTECCORPORATION的SP-PET381130层压到粘合剂层被施加至其的纳米纤维片材的主表面上,从而能够使复合片材卷绕而不使复合片材粘附至其本身。然后移除释放衬垫。[0105]根据上述方法制造的实验性实施例的最终片材电阻是0.5欧姆平方。[0106]可通过例如选择第二适形金属层例如Ag的厚度来定制最终的片材电阻。在一个实施例中,以150nm的厚度沉积Ag的第二适形层。这产生1.98欧姆平方的最终片材电阻。在另一个实施例中,以200nm的厚度沉积Ag的第二适形层。这产生0.7欧姆平方的最终片材电阻。在另一个实施例中,以300nm的厚度沉积Ag的第二适形层。这产生0.5欧姆平方的最终片材电阻。[0107]还通过选择用于第一适形金属层或第二适形层的金属来改变电学性质。在一些实验性实施例中,镍Ni用于第二适形层。在一个实施例中,将四个未致密化纳米纤维片材的堆叠用15nm厚Ti的第一适形层涂覆,且然后用200nm的Ni的第二适形层涂覆。然后使用溶剂将金属化纳米纤维片材致密化。在此实施例中,致密化的金属化纳米纤维片材具有8欧姆平方的电阻。[0108]在另一个实验性实施例中,将四个纳米纤维片材的未致密化堆叠用Ti的13nm厚的第一适形层金属化,且然后用铝的ISOnm厚的第二适形层金属化,此实施例具有5欧姆平方电阻的片材电阻。[0109]基于前述实施例,应理解,可基于所施加的一个或多个适形金属层的组成和一个或多个适形金属层的厚度来选择复合纳米纤维片材的导电性。也可基于用于片材的纳米纤维的性质例如,单壁对多壁纳米纤维)、每单位体积的纳米纤维片材的纳米纤维的密度、纳米纤维片材的尺寸特别是厚度)以及从其拉延出所述片材的纳米纤维簇的性质(例如,簇的高度其对应于单独纳米纤维的长度)、簇的密度)来选择导电性、拉伸强度、模量以及其他机械和物理性质。也可根据用于浸渗纳米纤维片材的聚合物的类型和量来选择复合纳米纤维片材的性质。[0110]上述复合纳米纤维片材的厚度是25μπι。由于纳米纤维片材所表示的薄度,所以此厚度的大部分归因于粘合剂。虽然原始施加的粘合剂层被测量为约15μπι,但是复合片材的一些另外厚度可能是由于收缩的复合片材的弯曲导致的表面变化。[0111]总结[0112]本公开的实施方案的前述描述已经出于说明的目的呈现;并且并非意图为详尽的或者使权利要求限于所公开的精确形式。相关领域的技术人员可理解,鉴于上述公开内容,许多修改和变化是可能的。[0113]本说明书中使用的语言主要出于可读性和指导目的而选择,并且其可能不被选择来叙述或限制本发明的主题。因此,意图本公开的范围不受所述详细描述的限制,而是由基于在此的申请提出的任何权利要求限制。因此,所述实施方案的公开内容意图是说明性的,而非限制以下权利要求书中阐明的本发明的范围。

权利要求:1.一种复合纳米纤维片材,其包括:纳米纤维片材,所述纳米纤维片材具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面,所述纳米纤维片材包括多根对齐的纳米纤维,所述多根对齐的纳米纤维限定在所述多根的所述对齐的纳米纤维之间的多个空间;第一适形金属层,所述第一适形金属层适形地设置在所述多根对齐的纳米纤维的靠近所述纳米纤维片材的所述第一主表面的第一部分的外表面上,所述第一适形金属层在所述纳米纤维片材中包括导电路径;以及聚合物层,所述聚合物层设置在由所述多根对齐的纳米纤维的第二部分限定的多个空间中,所述聚合物层靠近所述纳米纤维片材的所述第二主表面。2.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其中所述聚合物层是粘合剂层。3.如权利要求2所述的复合纳米纤维片材,其中所述粘合剂层还设置在靠近所述纳米纤维片材的所述第一主表面的至少一部分,所述复合纳米纤维片材从而形成导电性双面压敏粘合剂纳米纤维带。4.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其还包括弹性基底,所述纳米纤维片材、所述第一适形金属层和所述聚合物层设置在所述弹性基底上。5.如权利要求4所述的复合纳米纤维片材,其中所述弹性基底、所述纳米纤维片材、所述第一适形金属层和所述聚合物层在收缩状态下共同具有第一长度,并且在伸展状态下共同具有多达所述第一长度的大约七倍的第二长度。6.如权利要求5所述的复合纳米纤维片材,其中所述复合纳米纤维片材在所述收缩状态下的片材电阻与在所述伸展状态下的片材电阻大约相同。7.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其中所述复合纳米纤维片材的厚度小于30μm〇8.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其还包括经由所述第一适形金属层连接至所述第一主表面的焊接接触件。9.如权利要求8所述的复合纳米纤维片材,其还包括连接至所述焊接接触件的导电体。10.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其中所述第一适形金属层是碳化物形成金属层。11.如权利要求10所述的复合纳米纤维片材,其中所述碳化物形成金属是钛。12.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其中所述第一适形金属层的厚度小于30nm〇13.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其中所述第一适形金属层的厚度是大约5nm〇14.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其还包括沉积在所述第一适形金属层上的第二适形金属层。15.如权利要求14所述的复合纳米纤维片材,其中所述第二适形金属层是银层。16.如权利要求14所述的复合纳米纤维片材,其中所述第二适形金属层的厚度是IOnm至500nm。17.如权利要求1所述的复合纳米纤维片材,其还包括设置在所述纳米纤维片材的所述第一主表面和所述第二主表面中的一个或两个上的绝缘薄膜。18.如权利要求17所述的复合纳米纤维片材,其中所述绝缘薄膜是疏水性的。19.一种制造复合纳米纤维片材的方法,所述方法包括:提供纳米纤维片材,所述纳米纤维片材包括多根对齐的纳米纤维,所述多根对齐的纳米纤维限定在所述多根的所述纳米纤维之间的多个空间,所述纳米纤维片材具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面;将致密纳米纤维片材的所述第二主表面放置于表面能为25达因厘米至35达因厘米的释放衬垫上;将弹性基底放置于所述致密纳米纤维片材的所述第一主表面上;以及从所述纳米纤维片材的所述第二主表面移除所述释放衬垫。20.如权利要求19所述的方法,其还包括使聚合物浸渗至所述纳米纤维片材的所述第二主表面中。21.如权利要求20所述的方法,其中所述聚合物是粘合剂。22.如权利要求20所述的方法,其中使所述聚合物浸渗至所述第二主表面中包括使至少一些所述聚合物从所述纳米纤维片材的所述第二主表面浸渗至所述第一主表面。23.如权利要求19所述的方法,其还包括将聚合物片材设置在所述纳米纤维片材的所述第二主表面上。24.如权利要求23所述的方法,其中所述聚合物片材是双面粘合剂片材。25.如权利要求19所述的方法,其中上面放置所述纳米纤维片材的所述弹性基底处于伸展状态,所述伸展状态的长度比所述致密纳米纤维片材的收缩状态的长度大大约七倍。26.如权利要求19所述的方法,其还包括在所述纳米纤维片材的所述第一主表面处施加碳化物形成金属的第一适形金属层。27.如权利要求26所述的方法,其还包括将焊料施加至所述纳米纤维片材的所述第一主表面。28.如权利要求26所述的方法,其中所述第一适形金属层、所述纳米纤维片材和所述浸渗聚合物形成导电性的双面粘合剂纳米纤维带。

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