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美国斯坦福大学的研究人员开发出了新的柔性有机可生物降解电子器件

2017-05-04 264浏览 标签: 柔性电子

2017年5月1日,美国斯坦福大学介绍了其工程师们开发出的一种柔性有机可生物降解电子器件。其可以像皮肤一样柔软,并且容易降解,可以在医疗和环境领域里有多样的应用,而不会增加全球电子废物的堆积。



图 挂在头发丝上的柔性可生物降解电路

随着电子产品在日常生活中越来越普及,电子废物的数量也随之增多。为解决这个困扰,美国斯坦福大学的鲍哲南团队一直在试图通过对人类皮肤的模仿来开发未来的电子器件。此前,她的团队已经做到了类似于皮肤的柔性以及可自愈性材料,现在团队的侧重点则为材料的可生物降解性。



图 鲍哲南教授

这次的成果是一种可在弱酸作用下被轻易降解的电子器件。团队通过对半导体聚合物进行化学结构的调整,使这些分子拥有特殊类型的化学键,可以在保持材料电性能的同时对弱酸敏感,在受到与醋类似甚至更弱的酸度刺激下能够降解。除了这种可降解的半导体材料外,团队还利用可生物降解的纤维素材料制备了具有化学稳定性和温度稳定性的基板,配合铁金属电极组成了完整的可分解且生物相容的聚合物薄膜晶体管。团队对由此构成的超薄(<1μm)、超轻(约每平米2g)柔性电路进行了测试验证,其驱动电压为仅为4V。




图 牛油果上的柔性可生物降解电路

不论是可降解的半导体聚合物,还是纤维素基板或者金属铁,都是对环境和人体都无毒的材料,这使得这种新的柔性电路可以在多种应用领域中拥有潜在用途,包括需要大规模播撒入环境中的传感器,以及可植入人体的传感器等。

该研究由美国空军科研办公室、巴斯夫公司、玛丽居里基金、Beatriu de Pinós 奖学金,以及柯达研究生奖学金资助。

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