CN208797320U - 一种液态金属数据线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种液态金属数据线，包括第一接头、第二接头以及用于电连接第一接头和第二接头的连接导线；所述的连接导线由导线护套和位于导线护套中的内部芯线构成，所述内部芯线包括电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线以及轴向抗拉线，所述电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线均为外表绝缘的液态金属导线。本实用新型采用液态金属作为导电材料，可便捷地印刷于柔性基底材料上，极大地增强了柔韧性，且与抗拉材料复合编织，显著提高连接导线的抗拉强度，数据线使用寿命大大增加；数据线外表采用耐温绝缘柔性材料构成，在低温和较高温下均能保持柔性状态；此外，使用液态金属作为导线主要材质可起到防辐射和电磁屏蔽的作用。

Description

一种液态金属数据线

技术领域

本实用新型属于微电子技术领域，更具体地涉及一种数据线。

背景技术

现今电子设备不断发展，功能越来越强大，而且电子设备与电子设备之间也可以实现信号的传递，通常我们使用的数据线将两个电子设备进行连接，实现资源的传递，数据线一般由两个接头构成，分别连接两个电子设备，两个电子设备间设有数据传输线，用于信号的传递。通俗点说，就是连接电脑和移动设备用来传送视频、铃声、图片等文件的通路工具。现在。随着电子行业的发展，数据线已经成为我们生活中不可或缺的部分。然而，需要数据线传输数据或者充电时发现数据线很容易缠绕在一起，需要费时费力的解开才能使用，强力拉伸或者多次弯折后，很容易将数据线损毁；再者，目前市场上流行的数据线材，基本都是PVC/TPE来充当绝缘层包裹芯线的，柔韧性、手感以及缠绕等问题没有得到很好的解决。

液态金属是一种常温下呈现液体的低熔点金属，具有优异的导热、导电性，而且性质稳定、常温下不与水反应，不易挥发、安全无毒。通过不同的材料改进技术、可以实现不同的熔点、不同的粘度、不同的热导率/电导率，以及不同物理形态的液态金属材料。基于液态金属制作得到的液态金属数据线，不仅具有良好的电导率和抗拉能力，而且具有良好的柔韧性。

实用新型内容

针对本领域现有技术存在的不足之处，本实用新型旨在提供一种液态金属数据线。

为实现本实用新型上述目的的技术方案为：

一种液态金属数据线，包括第一接头、第二接头以及用于电连接第一接头和第二接头的连接导线；

所述的连接导线由导线护套和位于导线护套中的内部芯线构成，所述的内部芯线包括电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线以及轴向抗拉线，所述电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线均为外表绝缘的液态金属导线。

其中，所述的第一接头为USB接口。

所述的第二接头为micro USB接口、type-c接口、lighting接口中的任意一种。

进一步地，所述第一接头上还设置有第一连接部位，用于将所述连接导线的一端固定在所述第一接头上，所述连接导线的一端插入所述第一连接部位。

进一步地，所述第二接头上还设置有第二连接部位，用于将所述连接导线的另一端固定在所述第二接头上，所述连接导线的另一端插入所述第二连接部位。

其中，所述导线护套由耐温绝缘柔性材料制成，所述耐温绝缘柔性材料为硅胶、天然橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氯乙烯、TPE中的一种。

其中，所述轴向抗拉线为凯夫拉线或斯百克线。

进一步地，所述数据传输导线有1～20根，所述电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线以及轴向抗拉线编织成多股绞合导线。

优选地，所述液态金属导线包括液态金属导线绝缘层，和置于所述液态金属绝缘层里的液态金属；所述液态金属为室温液态金属或低熔点合金。

本实用新型的一种优选技术方案为，所述室温液态金属为镓或镓基合金；所述液态金属导线绝缘层的材质为聚二甲基硅氧烷(PDMS)或水凝胶，绝缘层内设置有中空流道，室温液态金属填充在所述中空流道中。

本实用新型的另一种优选技术方案为，所述低熔点合金为铋基合金、铟基合金、锡基合金中的一种；所述液态金属导线绝缘层的材质为水凝胶。所述低熔点合金可以为铟锡合金、铟银合金、铟锡锌合金等。所述水凝胶可以是壳聚糖水凝胶。

更优选地，所述液态金属导线包括用低熔点合金制成的片状导线，所述液态金属导线绝缘层包覆在所述片状导线外部。将液态金属导线制成片状，更有利于批量加工生产，且当低熔点合金制成片状后其柔韧性能有较大的提升，在多次弯折后也不易断裂。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

采用液态金属作为导电材料，可以便捷地印刷于柔性基底材料上，极大地增强了连接导线的柔韧性，且与抗拉材料复合编织，能显著提高连接导线的抗拉强度，在使用时不易被拉坏，数据线使用寿命大大增加；数据线外表采用耐温绝缘柔性材料构成，在低温和较高温下均能保持柔性状态，外界环境气温变化对数据线影响较小，不会使数据线变硬，手感较佳；此外，液态金属还具有防辐射和电磁屏蔽的作用，使用液态金属作为导线主要材质可起到防辐射和电磁屏蔽的作用。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的连接导线结构示意图；

图3是本实用新型的连接导线截面示意图；

图4为本实用新型实施例1的连接导线截面示意图；

图5为本实用新型实施例2的连接导线截面示意图；

图中，部件和编号的对应关系为：

第一接头10，第一连接部位11，第二接头20，第二连接部位21，连接导线30，导线护套31，连接导线内部芯线32，电源正极导线321，电源负极导线322，数据传输导线323，轴向抗拉线324，中空流道325，室温液态金属326，液态金属导线绝缘层327，低熔点合金328。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不应用来限制本实用新型的范围。

如无特别说明，实施例中使用的手段均为本领域常规的手段。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例提供一种液态金属数据线，其结构包括第一接头10、第二接头20以及用于电连接第一接头和第二接头的连接导线30。

所述的第一接头10为USB接口；所述的第二接头为micro USB接口、type-c接口、lighting接口中的任意一种，在本实施例中，所述的第二接头10为lighting接口。

所述的连接导线30由导线护套31和位于导线护套31中的连接导线内部芯线32构成，连接导线30的直径为4.0mm。

进一步地，导线护套31的一端连接在第一接头10上，导线护套31的另一端连接在第二接头20上。

如图1所示，所述第一接头10上还设置有管状的第一连接部位11，用于将所述连接导线31的一端固定在所述第一接头10上，连接导线的一端插入所述第一连接部位11。

如图1所示，所述第二接头20上还设置有管状的第二连接部位21，用于将所述连接导线31的另一端固定在所述第二接头20上，连接导线的另一端插入。第一连接部位11和第二连接部位21采用硅胶材质制成。硅胶的耐温范围为-90℃～250℃，且温度变化其软硬程度不变。

导线护套31的材质为UL94v0级别的阻燃硅胶。

如图2、图3所示，所述的连接导线内部芯线32包括电源正极导线321、电源负极导线322、二根数据传输导线323以及轴向抗拉线324构成，且所述的连接导线内部芯线32由电源正极导线321、电源负极导线322、数据传输导线323以及轴向抗拉线324编织成五股绞合导线。

所述的轴向抗拉线324由抗拉材料构成，主要用于增强所述内部芯线的轴向抗拉强度，所述的抗拉材料为凯夫拉线、斯百克线等，在本实施例中，所述的轴向抗拉线324由凯夫拉线构成。

进一步地，所述电源正极导线321、电源负极导线322、数据传输导线323为外表绝缘的液态金属导线构成。

如图4所示，所述外表绝缘的液态金属导线由导电的室温液态金属326和液态金属导线绝缘层327构成，所述室温液态金属326用于导电和传输数据信号，具有防辐射和电磁屏蔽作用，所述液态金属导线绝缘层327用于隔绝所述液态金属导线之间的电接触。

其中，所述室温液态金属326填充在由液态金属导线绝缘层327构成的中空流道325中，其中所述液态金属导线绝缘层327为柔性绝缘材料构成，如PDMS，水凝胶，壳聚糖水凝胶等，具体本实施例中，所述的液态金属导线绝缘层327为水凝胶材料。

其中，所述室温液态金属326可以是金属镓或镓基合金，如镓铟合金、镓锡合金、镓锡铟合金、镓铝合金等，在本实施例中，所述的室温液态金属为镓铟合金。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，对于实施例1相同的部分本实施例不在赘述，其不同之处在于：如图5所示，所述液态金属导线为用低熔点合金328制成的片状导线，该片状导线被液态金属导线绝缘层327包裹，液态金属导线绝缘层为柔性绝缘材料构成，如PDMS，水凝胶等，在本实施例中，所述的液态金属导线绝缘层327为水凝胶材料。

所述低熔点合金328为铋基合金、铟基合金、锡基合金中的一种或多种组合，如铟锡合金、铟银合金、铟锡锌合金等，在本实施例中，所述的液态金属低熔点合金328为铟錫合金。

本实用新型提供的一种液态金属数据线，基于液态金属作为导电材料制作得到的液态金属数据线，不仅具有良好的抗拉能力，而且具有良好的柔韧性以及防辐射和电磁屏蔽的作用。

本实施例中，其它所有部件已在具体实施方式中进行了深入的解释说明，因此在本实施例中不再做详细说明。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，对于实施例1相同的部分本实施例不在赘述，其不同之处在于：

本实施例中，连接导线内部芯线32包括电源正极导线321、电源负极导线322、一根数据传输导线323以及轴向抗拉线324构成，所述的连接导线内部芯线32由电源正极导线321、电源负极导线322、数据传输导线323以及轴向抗拉线324编织成四股绞合导线。

内部芯线所用液态金属为镓锡铟合金；所述液态金属导线绝缘层的材质为PDMS，绝缘层内设置有中空流道，室温液态金属填充在所述中空流道中。

本实用新型提供的液态金属数据线，基于液态金属作为导电材料制作得到的液态金属数据线，不仅具有良好的抗拉能力，而且具有良好的柔韧性以及防辐射和电磁屏蔽的作用。

虽然，上文中已经本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种液态金属数据线，包括第一接头、第二接头以及用于电连接第一接头和第二接头的连接导线；其特征在于，

所述的连接导线由导线护套和位于导线护套中的内部芯线构成，所述的内部芯线包括电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线以及轴向抗拉线，所述电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线均为外表绝缘的液态金属导线。

2.根据权利要求1所述的液态金属数据线，其特征在于，所述导线护套由耐温绝缘柔性材料制成，所述耐温绝缘柔性材料为硅胶、天然橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氯乙烯、TPE中的一种。

3.根据权利要求1所述的液态金属数据线，其特征在于，所述轴向抗拉线为凯夫拉线或斯百克线。

4.根据权利要求1所述的液态金属数据线，其特征在于，所述数据传输导线有1～20根，所述电源正极导线、电源负极导线、数据传输导线以及轴向抗拉线编织成多股绞合导线。

5.根据权利要求1～4任一项所述的液态金属数据线，其特征在于，所述液态金属导线包括液态金属导线绝缘层，和置于所述液态金属绝缘层里的液态金属；所述液态金属为室温液态金属或低熔点合金。

6.据权利要求5所述的液态金属数据线，其特征在于，所述室温液态金属为镓或镓基合金；所述液态金属导线绝缘层的材质为聚二甲基硅氧烷或水凝胶，绝缘层内设置有中空流道，室温液态金属填充在所述中空流道中。

7.根据权利要求5所述的液态金属数据线，其特征在于，所述低熔点合金为铋基合金、铟基合金、锡基合金中的一种；所述液态金属导线绝缘层的材质为水凝胶。

8.根据权利要求7所述的液态金属数据线，其特征在于，所述液态金属导线包括用低熔点合金制成的片状导线，所述液态金属导线绝缘层包覆在所述片状导线外部。