美國休斯敦大學(xué)華人科學(xué)家余存江助理教授課題組在新一期美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報告說,,他們在柔性可拉伸電子領(lǐng)域取得新突破,研制出了可拉伸的橡膠半導(dǎo)體和導(dǎo)體材料,,并利用這些材料制成全橡膠晶體管,、傳感器和機(jī)器人皮膚,。
余存江9日在接受新華社記者電話采訪時說,柔性可拉伸電子在健康監(jiān)測、醫(yī)療植入,、人造皮膚及人機(jī)交互等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,,但目前的電子材料尤其是半導(dǎo)體材料大多不可拉伸,因此人們主要通過將這些材料設(shè)計出特殊結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)可拉伸的目的,,如褶皺,、蛇形或彈簧等,但這些方法存在工藝復(fù)雜,、結(jié)構(gòu)可靠性差,、制作成本高等缺點。
余存江課題組轉(zhuǎn)而在材料本身下功夫,,設(shè)計并制備出基于半導(dǎo)體納米纖維和硅橡膠的復(fù)合橡膠半導(dǎo)體材料,。這些橡膠半導(dǎo)體不僅具有優(yōu)良的機(jī)械拉伸性,還具有良好的半導(dǎo)體電特性,,可在拉伸50%的情況下正常工作,。此外,他們還開發(fā)了另外一種復(fù)合材料制備法,,用金,、銀等金屬與橡膠材料制備出能拉伸的橡膠金、橡膠銀等橡膠導(dǎo)體材料,。
利用這些橡膠電子材料,,課題組成功制成了全橡膠晶體管以及全橡膠的溫度、壓力等傳感器,。全橡膠晶體管同樣可在拉伸50%的情況下正常工作,,各種傳感器也具有良好的感測性能。
課題組還成功利用這些橡膠電子器件制成機(jī)器人皮膚,,并實現(xiàn)機(jī)器人手感測環(huán)境以及翻譯啞語手勢的功能,。
余存江說:“總的來說,全橡膠電子器件繼承了橡膠材料的機(jī)械性質(zhì),,不僅具有優(yōu)良的可拉伸延展性,、良好的電性能和高結(jié)構(gòu)可靠性,還具有制作工藝簡單,、適合大規(guī)模制造,、成本低的優(yōu)點??梢灶A(yù)見,,全橡膠電子將推動新一代柔性電子的技術(shù)革新?!?/p>