《柔性电子的未来》

  • 来源专题:半导体工艺技术
  • 编译者: zhaohuimin
  • 发布时间:2014-09-26
  • 得克萨斯大学奥斯汀分校电气与计算机工程系的Ananth Dodabalapur教授与研究人员一起,在美国西北大学已经证实了一种基于碳纳米管(CNT)来提高晶体管和电路的可靠性和性能的新方法。碳纳米管(CNT)是一种更小,更快和更便宜的电子器件材料,所以一直以来被科学家认为是半导体最有前途的接班人。该研究成果发表在AIP出版的“应用物理快报”( Applied Physics Letters)中。

    在该论文中,研究人员研究了含氟聚合物涂层(PVDF-TrFE)的单壁碳纳米管(SWCNT)在晶体管和环形振荡器电路的作用,并证明了这些涂层可显著改善的单壁碳纳米管的器件的性能。 PVDF-TrFE的也被称为polyvinyledenedifluoride - 四氟乙烯。

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  • 《柔性电子皮肤可“自愈”》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-06-18
    • 以色列理工大学的研究人员开发出一种柔性高分子材料,它在遭受“伤害”(即刮擦、割伤或扭伤)时能够“自愈”。将其与传感器相结合,有望获得柔性具有自我修复能力的电子皮肤,未来可用于机器人、假肢和可穿戴设备上。   在霍斯山姆·哈伊克教授的指导下,穆罕默德·卡迪布博士在以色列理工大学沃尔夫逊化学工程学院成功地研发出弹性高分子材料或弹性体后,目前正在研究将先进传感器集成到弹性体的电子皮肤上。研究项目得到比尔和梅琳达·盖茨基金会的部分资助,相关研究成果分别发表在《先进功能材料》和《先进材料》杂志上。   以色列理工大学表示,经过数百万年的进化,哺乳动物的皮肤发展成为传感平台,一方面对环境刺激具有高度敏感性,另一方面对温度、盐度、拉伸和折叠等外界作用具有极大的抵抗力。目前,人们在大力研发类似动物皮肤特性的人造电子材料和设备,相信它们在柔性机器人和人机界面等领域拥有巨大应用潜力。   以色列理工大学表示,受人体皮肤生物修复过程的启发,卡迪布决定研发与人体皮肤类似的自我修复系统,即自我修复电子皮肤。他首先研发出弹性体,其被拉伸至原长度的11倍也不会断裂。此外,弹性体具有的独特特性包括在自来水、海水或不同酸性溶液中能够自愈。这让它有望通过改造用来制作防水的柔性动态电子设备,该设备在水中遭到机械损伤时能够自我修复并防止漏电。   随后,卡迪布开始利用弹性体开发电子皮肤,将选择性感应、防水、自我监控和自我修复等多种功能融入电子皮肤。利用电子皮肤组成的传感系统能够监控环境变量,例如压力、温度和酸度。同时,该系统包含能监视系统电子部件损坏的类神经元组件,以及让受损部位加速自我修复过程的其他组件。
  • 《柔性混合电子打印获1.54亿美元投资》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-06-22
    • 2020年6月19日,南极熊获悉,致力于推进柔性混合电子(FHE)3D打印的美国联盟组织Nextflex,已经与空军研究实验室(AFRL)签订了合作协议。美国国防部(DoD)在未来7年内,提供高达1.54亿美元(约10亿人民币)的资金,以资助开发能够支持军事行动和国防制造的3D打印电子产品。 Nextflex推进FHE柔性混合电子的使命 Nextflex联盟,是在2015年8月通过美国国防部和FlexTech联盟合作成立。该联盟包括公司、学术机构、非营利机构和州政府机构,共同目标是促进美国柔性混合电子(FHE)的制造。Nextflex的研究重点是为医疗、机器人和通信市场设计一类新的轻质、低成本、可拉伸的FHE设备。通过在新材料中加入电子元件,并创造出符合要求的产品,目标是实现 "万物皆电子 "electronics on everything的状态,把FHE应用到日常生活的各个方面。 南极熊3D打印网注意到,美国在3D打印领域有不少联盟组织,联合起来解决一些实际的技术问题,形成内部合作和分工;然后政府或国防部等部门,向这些联盟提供资金,有的还提供订单,孵化和推动技术的发展。这种形式,充分释放各成员单位的主观能动性,高效率、快速地进行技术攻关,同时为实际产业应用铺平道路! Nextflex联盟在2015年从AFRL获得了7500万美元的启动资金,然后将这笔投资重新分配给其成员,让他们致力于推进FHE技术的各个项目。例如在2017年6月,总部位于阿尔伯克基的3D打印公司Optomec获得了300万美元的项目资金,为加州圣何塞和纽约的NextFlex技术中心提供了Aerosol Jet 5x 3D打印机。 之后,2018年7月又为军事承包商洛克希德-马丁公司提供了支持,它是获得Nextflex 1200万美元现金的七家公司之一。对于洛克希德公司来说,获得的资金是为了编制一个3D打印天线和微波元件的数据库,并开发用于机器人外骨骼膝盖控制的表皮传感器,以帮助受伤的士兵。 此后他们不断加大对FHE项目的资金支持力度,2018年8月又向研究项目提供了1100万美元的投资,并在2019年6月进行了项目提案征集。继2020年5月又向12个新项目提供了1150万美元的资金后,在推进FHE 3D打印技术方面的投资总额已超过1亿美元。目前,AFRL已经承诺向Nextflex追加1.54亿美元,以便该组织能够继续努力实现其“万物皆电子”的目标。 柔性混合电子打印 现在可以将电子能力融入到新的消费和工业产品中,与快速发展的数据分析和人工智能相结合,实现实时判断。FHE和印刷电子,也实现了以更高的产量和更低的成本制造电子产品。 "混合 "是指同时拥有打印和基于CMOS先进元件的设计,使器件能够处理数据并利用最具成本效益的元件。下图说明了这一概念,一些器件被打印到柔性基板上,一些被嵌入。 虽然FHE已经取得了许多进步,但要将今天的产品概念变为现实,还需要新的材料、加工、设备和设计。 有趣的是,有许多技术跨越了以前不相关的行业领域。例如,电子印刷油墨汇集了传统纸张印刷的技术、涂料行业的化学配方以及IC制造的微观甚至纳米级光刻技术。 柔性、混合和印刷电子器件,现在被设计成产品进入市场,包括消费和工业领域。这些产品包括人体健康和性能监测系统、结构健康监测(道路、桥梁、建筑等)软机器人和阵列天线等。