用于接觸和壓力傳感的柔性電容器。圖片來源：王萌等。

中科院中科大趙剛教授課題組針對(duì)材料關(guān)鍵約束提出了一種簡(jiǎn)單、快速、綠色的柔性電子制備技術(shù)和制造技術(shù)。

柔性電子產(chǎn)品通常是指建立在可貼合或可拉伸基板上的電子設(shè)備。2000年，有機(jī)柔性電子與人類基因組編輯和克隆技術(shù)一起被《科學(xué)》雜志提名為十大科技成果之一。隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展，柔性電子受到高度重視，并已應(yīng)用于電子皮膚、人機(jī)交互、植入式醫(yī)療系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域。

隨著物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入新階段，迫切需要多功能、高度集成的柔性電子系統(tǒng)來滿足更復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。在日益嚴(yán)峻的環(huán)境和能源問題的挑戰(zhàn)下，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（USTC）趙剛教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種簡(jiǎn)單、快速、綠色的柔性電子制備技術(shù)。科學(xué)院處理材料和制造技術(shù)的關(guān)鍵約束。這項(xiàng)工作發(fā)表在ACS Nano 上。

在這項(xiàng)工作中，研究人員通過靜電紡絲制備了熱塑性聚氨酯（TPU）膜，該膜用作基材，液態(tài)金屬（LM）通過預(yù)制模板在基材上印刷成各種圖案。LM 和 TPU 納米纖維在組裝過程中表現(xiàn)出良好的相互作用。這一發(fā)現(xiàn)令人鼓舞，因?yàn)榭茖W(xué)家一直在嘗試修改 LM 或基材材料以實(shí)現(xiàn) LM 的打印和寫入，因?yàn)?LM 與大多數(shù)基材不親和。

這個(gè)新系統(tǒng)是一個(gè)典型的夾層結(jié)構(gòu)，這意味著系統(tǒng)是逐層構(gòu)建的，每層由TPU膜和印在其上的LM組成。該戰(zhàn)略投資于柔性電路、電阻、電容、電感等柔性電子器件，以及其他具有優(yōu)異拉伸性、透氣性和穩(wěn)定性的器件。同時(shí)，它們是可重新配置的。

研究中展示了更多未來的應(yīng)用，例如柔性顯示器、傳感器和過濾器。新獲得的可回收性和可重構(gòu)性解決了對(duì)環(huán)境和能源問題的擔(dān)憂。這些發(fā)現(xiàn)為柔性電子設(shè)備的開發(fā)和商業(yè)化提供了更多可能性。