讓電子系統(tǒng)“柔”起來 柔性電子技術(shù)驚艷遠(yuǎn)不止于折疊屏
得益于柔性顯示技術(shù)的折疊屏手機(jī)已經(jīng)問世,這,就是柔性電子技術(shù)的全部了嗎?當(dāng)然不是。
近日,第二屆柔性電子國際學(xué)術(shù)大會(ICFE2019)在杭州舉行。會議期間,中國科技新聞學(xué)會和光明網(wǎng)還聯(lián)合舉辦了第二期“科學(xué)麻辣燙”科學(xué)沙龍活動,邀請頂尖專家為你解讀:柔性電子技術(shù)帶來的驚艷未來,將遠(yuǎn)不止于折疊屏這么簡單。
讓電子系統(tǒng)“柔”起來
此次大會上,浙江省柔性電子與智能技術(shù)全球研究中心發(fā)布了兩款超薄柔性芯片,其厚度不到人體頭發(fā)絲直徑的1/4,而且可以實(shí)現(xiàn)彎折。
除了柔性芯片,科技日報(bào)記者在柔性電子與智能技術(shù)全球研究中心看到的柔性電子器件令人目不暇接:柔性超聲通訊器件、柔性高密度觸覺傳感器、軟體機(jī)器人……與傳統(tǒng)電子器件冰冷、堅(jiān)硬的外表相比,這些電子器件憑借柔軟的身材,為自己增加了幾分親和力。
“目前柔性電子技術(shù)的整體思路是,通過工程設(shè)計(jì)使硬質(zhì)的電子元器件實(shí)現(xiàn)柔性化,改變電子系統(tǒng)的剛性物理。”清華大學(xué)柔性電子技術(shù)研究中心主任馮雪介紹,這樣可以使電子系統(tǒng)與人、物體或環(huán)境高效共融,并實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展。
“現(xiàn)在絕大多數(shù)電子技術(shù)都是基于半導(dǎo)體硅的,如果能讓硅實(shí)現(xiàn)柔性化,就能在現(xiàn)有電子系統(tǒng)加工工藝基礎(chǔ)上,快速實(shí)現(xiàn)很多電子元器件的柔性化。”清華大學(xué)材料學(xué)院副院長沈洋介紹。
從物聯(lián)網(wǎng)到“人體聯(lián)網(wǎng)”
正在市場上嶄露頭角的折疊屏手機(jī),可謂是柔性電子技術(shù)的體現(xiàn)之一。
沈洋介紹,目前的折疊屏手機(jī)之所以能實(shí)現(xiàn)手機(jī)屏幕對折,主要得益于顯示材料的柔性化。但在他看來,折疊屏手機(jī)還不夠“柔”。因?yàn)槊坎渴謾C(jī)中都有幾百個(gè)關(guān)鍵電子元器件,這些器件依然是硬質(zhì)的。
“未來如果這些電子元器件的柔性化程度足夠高,手機(jī)不僅能對折,還能卷曲甚至完全折疊。”沈洋補(bǔ)充道。
醫(yī)療是馮雪團(tuán)隊(duì)關(guān)注的領(lǐng)域之一,他們研發(fā)出不少將柔性電子技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療的新應(yīng)用。比如,把電子器件做得像面膜一樣,貼在鼻梁周圍的三角區(qū)域,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)測呼吸頻率變化。
人工智能和人機(jī)交互領(lǐng)域,也為柔性電子技術(shù)的應(yīng)用提供了浩瀚想象空間。沈洋說,隨著柔性電子技術(shù)的發(fā)展,遍布機(jī)器人全身的柔性傳感器,將使機(jī)器人擁有柔軟的四肢和比人更加靈敏的感官系統(tǒng)。
而在人機(jī)交互領(lǐng)域,未來可通過柔性神經(jīng)界面將人和機(jī)器相連接,從而把人的大腦信號傳導(dǎo)給電腦,實(shí)現(xiàn)雙向交互。
南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授陳曉東則介紹了一種國際上出現(xiàn)的新概念,即與物聯(lián)網(wǎng)相對應(yīng)的“人體聯(lián)網(wǎng)”。這種概念設(shè)想通過各種各樣與人體兼容的柔性傳感器,使人的體溫、脈搏、腦電信號等所有生理信息都實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。
“柔性電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息獲取、處理、傳輸、顯示以及能源的柔性化,以其更好的生物兼容性實(shí)現(xiàn)真正的萬物皆互聯(lián)。”馮雪判斷,柔性電子技術(shù)將對未來的信息技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生顛覆性影響。