新浪科技综合|“人体芯片”走进现实,新型电子产品正在改变世界
直播:2021腾讯科学WE大会:跟“天字号”科学家一起洞察天机
《黑镜》中有一个桥段 , 每个人的耳后都被植入了“记忆芯片” , 它成为人身体的一部分 , 帮助储存、调取、甚至删除记忆 。
“记忆芯片”或许还停留在幻想中 , 但贴合人体的芯片已经走进现实 , 甚至在慢慢改变世界 。
这种将硬质材料电子器件制作在柔性基板上 , 让其可以满足更大的灵活性的新兴电子技术 , 就是柔性电子技术 。
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柔性电子器件的广阔应用
柔性电子概念的提出 , 大约起步于上世纪80年代 , 人们试图用有机半导体替代硅等无机半导体 , 从而使有机电子器件具备柔性特点 。
在工业生产上 , 因为可以满足千差万别的场景变化和需求 , 柔性应变传感器件被广泛使用 。 比如应用于温度、湿度和压力等外界刺激监控的共形电子触摸屏 , 多功能电子传感器的电子鼻、电子眼等等 。
在军事上 , 可穿戴设备将是未来参战人员和装备平台的基本配置 , 而基于柔性材料的电路、传感器和能源部件 , 将与硅晶片一起组成下一代可穿戴设备 。 体积小、重量轻的可穿戴设备能持续跟随获取信息和持续控制 , 实现人类智力、感官和体能的增强延伸 , 提高平台的态势响应与对抗能力 。
在太阳能电池上 , 柔性电子技术也有极大的发展空间 。 传统的太阳能电池只能安装在平面刚性架上 , 但柔性电池可以实现各种复杂曲面的安装 。
当然柔性电子技术更多还是应用在健康领域 , 基本方式是可穿戴触摸监测器和体表电子皮肤传感器 , 用于监测人体生理状况 , 包括手、胳膊和腿的大幅度弯曲移动以及呼吸、吞咽、发声时肌肉振动等等<1> 。
在柔性电子技术发展过程中 , 不得不提到一个人 , “柔性电子之父”——John A 。Rogers , 他创造了无数次工程学奇迹 , 实现了机械物质从“硬”到“柔”的跨越;他开发的柔性芯片已经应用于诸多医疗场景并开始“救命” 。 他的一小步 , 是跨向未来的一大步 。
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John A 。Rogers教授是少有入选美国所有国家科学院——美国国家工程院、美国国家科学院和国家医学科学院的天才 。 从诺奖创立以来 , 一共有375位美国人获得诺贝尔奖 , 而历史上只有20人能同时入选美国三个国家科学院 。
他和他在西北大学的科研小组 , 在过去的二十年致力于研发柔性电子器件 。 截至目前 , 他发表了750多篇论文(根据Google学术搜索超过125 , 000次引用) , 成为 Nature 和 Science 的“钉子户” 。 他还是100多项专利和专利申请的发明者 , 其中50 多项已获得许可或正在使用中 。
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