In this study, we fabricate an electrode structure, in which a carbon nanotube (CNT) film is coated on the composite of carbon nanotubes (CNTs) and polydimethylsiloxane (PDMS). Electromechanical tests disclose that incorporation of a high density of well-dispersed CNTs (with the aid of UV/O3 treatment) in the PDMS substrate offers an alternative current path when the CNT film cracked, helping demonstrate much improved electromechanical characteristics. Further analysis using scanning electron microscopy (SEM) combined with the data from the electromechanical tests illuminates some interesting electromechanical features and the failure mechanism of the material.
References
1.
D.
Kim
, N.
Lu
, R.
Ma
, Y.
Kim
, R.
Kim
, S.
Wang
, J.
Wu
, S.
Won
, H.
Tao
, A.
Islam
, K. J.
Yu
, T. i.
Kim
, R.
Chowdhury
, M.
Ying
, L.
Xu
, M.
Li
, H. J.
Chung
, H.
Keum
, M.
McCormick
, P.
Liu
, Y.
Zhang
, F. G.
Omenetto
, Y.
Huang
, T.
Coleman
, and J. A.
Rogers
, Science
333
, 838
(2011
).2.
W.
Zeng
, L.
Shu
, Q.
Li
, S.
Chen
, F.
Wang
, and X. M.
Tao
, Adv. Mater.
26
, 5310
(2014
).3.
H. C.
Ko
, M. P.
Stoykovich
, J.
Song
, V.
Malyarchuk
, W. M.
Choi
, C.-J.
Yu
, J. B.
Geddes
III, J.
Xiao
, S.
Wang
, Y.
Huang
, and J. A.
Rogers
, Nature
454
, 748
(2008
).4.
D.
Son
, J.
Lee
, S.
Qiao
, R.
Ghaffari
, J.
Kim
, and J. E.
Lee
, Nat. Nanotechnol.
9
, 397
(2014
).5.
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
, and J. A.
Rogers
, Science
344
, 70
(2014
).6.
B. W.
An
, B. G.
Hyun
, S. Y.
Kim
, M.
Kim
, M. S.
Lee
, K.
Lee
, J. B.
Koo
, H. Y.
Chu
, B. S.
Bae
, and J. U.
Park
, Nano Lett.
14
, 6322
(2014
).7.
J.
Kim
, W. R.
DeAraujo
, I. A.
Samek
, A. J.
Bandodkar
, W.
Jia
, B.
Brunetti
, T. R. L. C.
Paixão
, and J.
Wang
, Electrochem. Commun.
51
, 41
(2015
).8.
J. A.
Rogers
, T.
Someya
, and Y.
Huang
, Science
327
, 1603
(2010
).9.
S.
Kang
, S.
Xu
, L.
Jia
, Y.
Zhang
, H.
Zhang
, P. V.
Braun
, X.
Huang
, T.
Song
, C.
Yu
, I.
Petrov
, U.
Paik
, T.-I.
Kim
, Y.
Su
, K.
Shigeta
, C.
Chuang
, J.
Lee
, C.
Dagdeviren
, J.
Cho
, J. A.
Rogers
, Y.
Huang
, J.
Su
, S.
Kang
, H.
Cheng
, J. A.
Fan
, and B.
Lu
, Nat. Commun.
4
, 1543
(2013
).10.
T.
Sekitani
, H.
Nakajima
, H.
Maeda
, T.
Fukushima
, T.
Aida
, K.
Hata
, and T.
Someya
, Nat. Mater.
8
, 494
(2009
).11.
T.
Sekitani
, Y.
Noguchi
, K.
Hata
, T.
Fukushima
, T.
Aida
, and T.
Someya
, Science
321
, 1468
(2008
).12.
W.
Weng
, Q.
Sun
, Y.
Zhang
, S.
He
, Q.
Wu
, J.
Deng
, X.
Fang
, G.
Guan
, J.
Ren
, and H.
Peng
, Adv. Mater.
27
, 1363
(2015
).13.
T.
Kim
, H.
Song
, J.
Ha
, S.
Kim
, D.
Kim
, S.
Chung
, J.
Lee
, and Y.
Hong
, Appl. Phys. Lett.
104
, 113103
(2014
).14.
P.
Lee
, J.
Lee
, H.
Lee
, J.
Yeo
, S.
Hong
, K. H.
Nam
, D.
Lee
, S. S.
Lee
, and S. H.
Ko
, Adv. Mater.
24
, 3326
(2012
).15.
S. P.
Lacour
, D.
Chan
, S.
Wagner
, T.
Li
, and Z.
Suo
, Appl. Phys. Lett.
88
, 204103
(2006
).16.
N.
Lu
, X.
Wang
, Z.
Suo
, and J.
Vlassak
, Appl. Phys. Lett.
91
, 221909
(2007
).17.
C.
Yu
, C.
Masarapu
, J.
Rong
, B.
Wei
, and H.
Jiang
, Adv. Mater.
21
, 4793
(2009
).18.
Z.
Niu
, H.
Dong
, B.
Zhu
, J.
Li
, H. H.
Hng
, W.
Zhou
, X.
Chen
, and S.
Xie
, Adv. Mater.
25
, 1058
(2013
).19.
M.
Park
, J.
Park
, and U.
Jeong
, Nano Today
9
, 244
(2014
).20.
S.
Rosset
, M.
Niklaus
, P.
Dubois
, and H. R.
Shea
, Adv. Funct. Mater.
19
, 470
(2009
).21.
A.
Tabatabai
, A.
Fassler
, C.
Usiak
, and C.
Majidi
, Langmuir
29
, 6194
(2013
).22.
F.
Xu
and Y.
Zhu
, Adv. Mater.
24
, 5117
(2012
).23.
D. C.
Hyun
, M.
Park
, C.
Park
, B.
Kim
, Y.
Xia
, J. H.
Hur
, J. M.
Kim
, J. J.
Park
, and U.
Jeong
, Adv. Mater.
23
, 2946
(2011
).24.
B. C.-K.
Tee
, C.
Wang
, R.
Allen
, and Z.
Bao
, Nat. Nanotechnol.
7
, 825
(2012
).25.
H.
Lee
, J. K.
Yoo
, J. H.
Park
, J. H.
Kim
, K.
Kang
, and Y. S.
Jung
, Adv. Energy Mater.
2
, 976
(2012
).26.
S.
Yoon
, S.
Lee
, S.
Kim
, K. W.
Park
, D.
Cho
, and Y.
Jeong
, J. Power Sources
279
, 495
(2015
).27.
J. W.
Hu
, Z. P.
Wu
, S. W.
Zhong
, W. B.
Zhang
, S.
Suresh
, A.
Mehta
, and N.
Koratkar
, Carbon
87
, 292
(2015
).28.
K.
Wang
, S.
Luo
, Y.
Wu
, X.
He
, F.
Zhao
, J.
Wang
, K.
Jiang
, and S.
Fan
, Adv. Funct. Mater.
23
, 846
(2013
).29.
H.
Yu
, Y.
Jin
, F.
Peng
, H.
Wang
, and J.
Yang
, J. Phys. Chem. C
112
, 6758
(2008
).30.
Y. I.
Lee
, S.
Kim
, K. J.
Lee
, N. V.
Myung
, and Y. H.
Choa
, Thin Solid Films
536
, 160
(2013
).31.
S.
Kim
, A. A.
Kafi
, E.
Bafekpour
, Y. I.
Lee
, B.
Fox
, M.
Hussain
, and Y. H.
Choa
, J. Nanomater.
16
, 130260
(2015
).© 2016 Author(s).
2016
Author(s)
You do not currently have access to this content.