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行業(yè)新聞

在“硬質(zhì)”世界里 柔性屏電子技術(shù)大有可為

柔性屏幕、柔性芯片、柔性電極只是柔性電子技術(shù)的冰山一角。實(shí)際上，信息技術(shù)所涉及的傳感、信息傳輸、信息處理、能源存儲(chǔ)等多種環(huán)節(jié)都有望實(shí)現(xiàn)柔性化。據(jù)介紹，柔性電子概念最早可追溯至對有機(jī)電子學(xué)的研究，大約起步于上世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)科研人員試圖用有機(jī)半導(dǎo)體替代硅等無機(jī)半導(dǎo)體，從而使有機(jī)電子器件具備柔性特點(diǎn)?！艾F(xiàn)在柔性電子技術(shù)仍處于起步階段，研發(fā)人員很多時(shí)候在嘗試，試圖突破傳統(tǒng)思路，創(chuàng)造新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)?！鼻迦A大學(xué)柔性電子技術(shù)研究中心主任馮雪說。
不難想象，作為一個(gè)新興領(lǐng)域，目前柔性電子技術(shù)的研發(fā)過程仍充滿重重挑戰(zhàn)。

清華大學(xué)材料學(xué)院副院長沈洋認(rèn)為，整體而言，目前柔性電子技術(shù)主要面臨兩個(gè)挑戰(zhàn)。“第一個(gè)挑戰(zhàn)是力學(xué)問題，柔性電子元器件在反復(fù)折疊、彎曲時(shí)會(huì)不斷承受交變應(yīng)力，時(shí)間久了容易開裂、出問題，目前主要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服這個(gè)問題?！鄙蜓笳f，第二個(gè)挑戰(zhàn)是電子封裝問題，就是把在柔性基板上集成的部件嚴(yán)絲合縫地封裝在一起，并實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授陳曉東以柔性傳感器舉例說，一方面，現(xiàn)階段還缺乏可靠的制備工藝實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。另一方面，科學(xué)家仍在探索如何讓柔性傳感器與人體形成可靠的黏附界面層，并具備生物兼容性。此外，動(dòng)態(tài)耐受性也是柔性傳感器面臨的重要考驗(yàn)，因?yàn)樗３Ｐ枰谟脩羯眢w處于動(dòng)態(tài)的情況下采集數(shù)據(jù)。

二維材料或是未來選擇之一

在柔性電子器件的材料選擇上，科研人員也在不斷摸索。

沈洋介紹，美國西北大學(xué)教授約翰·羅杰斯是柔性電子領(lǐng)域的先驅(qū)之一，羅杰斯的研究證實(shí)，像硅這樣原本又硬又脆的材料，在變得非常薄或尺度非常小之后，會(huì)具有一定柔性。這當(dāng)然是個(gè)好消息。因?yàn)楣柙谀壳鞍雽?dǎo)體材料中占主導(dǎo)地位，把硅基片柔性化，可以說是實(shí)現(xiàn)柔性電子系統(tǒng)的“捷徑”?！耙淮牧弦淮骷?，材料是我們做電子器件最重要的基礎(chǔ)之一。目前我們正在探索將硅基電子元器件柔性化的同時(shí)，又保證其高頻、高速的導(dǎo)電特性。”馮雪說。

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