研究小組創(chuàng)建可嵌入微型元件的柔性基板 能承受揉搓扭曲
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,韓國光州科學(xué)技術(shù)學(xué)院、首爾大學(xué)和美國萊斯大學(xué)的一個(gè)聯(lián)合研究小組創(chuàng)建了一個(gè)嵌入單分子厚電子元件的柔性測(cè)試基板,能承受將其他電子設(shè)備破壞的揉搓扭曲。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上。
許多研究人員正在試圖努力開發(fā)一種新形式的消費(fèi)類產(chǎn)品,如可彎曲的手機(jī)、可塑造成一個(gè)背包式或嵌入圓形家具的智能設(shè)備顯示屏等。但問題是,當(dāng)基板被彎曲時(shí),會(huì)使附在其上的晶體管或其他電子零件與基底之間出現(xiàn)緊張的拉伸,導(dǎo)致開裂或撕裂,最終致使設(shè)備毀壞。 經(jīng)過各種測(cè)試,該研究團(tuán)隊(duì)選擇聚酰亞胺為基材,由于它具有可彎曲的特性,更為重要的是,其在接觸高溫時(shí)不會(huì)破裂,被彎曲或扭動(dòng)時(shí)仍然可以產(chǎn)生熱量。且當(dāng)它被連續(xù)彎曲多次,狀態(tài)依舊沒什么變化。于是,研究人員用兩個(gè)運(yùn)行類似二極管的終端在柔性襯底上創(chuàng)建了單分子厚的器件,并使用烷基分子自行組裝。 在測(cè)試中,研究人員創(chuàng)建了512個(gè)這樣的設(shè)備,每個(gè)是只有3厘米大小的正方形,然后開始對(duì)它們進(jìn)行各種不同的專項(xiàng)彎曲練習(xí)。這些設(shè)備被彎曲成圓筒和牙簽座,通過了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)級(jí)別的扭曲,甚至被彎曲成螺旋狀,有些快速彎曲連續(xù)進(jìn)行了1000次之多。研究人員這樣做就是要看看,每一個(gè)設(shè)備是否仍然可以通過其終端連接直流電源,具有導(dǎo)電能力。結(jié)果顯示,在嚴(yán)重彎曲和1000多次大量重復(fù)彎曲的情況下,器件的電荷傳輸特性仍保持穩(wěn)定,并且還可作為配置經(jīng)受各種彎曲,包括雙絞線和螺旋結(jié)構(gòu),性能依然可靠。 下一步研究將在該設(shè)備上安置三個(gè)尖頭,如晶體管,測(cè)試其是否能承受同等程度的“折磨”。如果成功的話,研究人員可以把利用這種材料制成的手機(jī)等設(shè)備折疊起來,放在褲子后面的口袋里,而不會(huì)擔(dān)心坐下時(shí)被壓損。 |