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柔性电子的应用与成长

深圳海外装饰工程通讯 2025-04-11 0

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如柔性基底高分子材料的选择问题 ,柔性高分子材料浩瀚 ,其机器力学性能 ,包括可拉伸性 、透光性 、耐弯折性能 、耐高温性能和耐酸碱性能等等 , 都是不同类柔性电子器件的基底选择须要特殊考虑的问题 。
目前 , 成熟的柔性基底办理方案紧张使 用以下高分子薄膜材料:聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )膜 、 聚 萘二 甲 酸 乙 二 醇酯 ( PEN )膜 、 聚酰亚胺 ( PI )膜 、聚二甲基硅氧烷 ( PDMS 膜 、 聚氨 酯 ( PU )膜和 聚四氟乙烯 (PTFE)膜 等 。

除此之外 , 许多新型高分子可拉伸材料和水凝胶材料也逐渐兴起 。
想要得到性能精良的 柔性电子器件 , 基底的适配性问题显得尤为主要 。
柔性电子加工技能 , 涉及柔性电子器件的加工技能浩瀚 ,这里只做简要性解释 ,柔性电子的加工技能的成熟度是直接影响其家当化的指标之 一 。

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现如今根据柔性电子的不同运用 ,尤其相对应的加工技能 , 其难度较高的 , 紧张涉及精密微纳加工方面 。
如光刻技能 、喷墨打印技能 、 3D打印技能 、 原子层沉积技能 、 真空镀膜技能 、磁控溅射技能 、水热成长技能 、 反向模板技能和等离子刻蚀技能等 。

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(图片来自网络侵删)

在目前的海内 ,许多加工技能的设备还依赖欧美国家入口 ,这也是制约中国柔性电子发展 的紧张成分 ,须要更多的科研和工业界事情站的持续研发 ,来引领海内前辈微纳加工工 艺 的进步 ,从而推动柔性电子家当的发展 。

众所周知 ,柔性电子器件因其良好的弯折性能而备受关注 ,在这同时 ,柔性封装技能对付 柔性电子领域的发展特殊是其耐用性的发展显得尤为主要 。
例如 ,柔性钙钛矿太阳能电池 的事情层对水和空气十分敏感 ,如何担保在封装过程中完备隔绝水和空气对电池的影响 , 是提高其耐用性和循环寿命的紧张成分 。

发展柔性电子封装技能 ,须要考虑其材料的物理 、化学等多种性子 ,还须要前辈的适用于 大规模生产的封装设备 。
家当化生产可行性 ,要将实验室的实验级别柔性电基于柔性透明 导电电极的柔性多功能能源系统的构筑与表征子产品 ,推广至中式测试乃至是到完备量产 ,须要战胜的困难是繁芜且繁多的 。

首先是本钱问题 ,如许多实验级别试剂和反应物其价格高昂 , 在大规模的利用过程中其本钱能否有效掌握 ,是其商业化发展的关键成分 。
其次是工艺问题 ,能否将浩瀚靠手工完成 的工艺转换为机器替代 ,使得其产品的良率提高 , 是实验室通往商用的又一须要战胜的障碍。

末了是环境污染问题 ,许多实验室具备一定的废物处理能力 ,但是大规模生产产生的环境问题是否可以有效无害化处理 ,也是其家当化的主要衡量标准 。
只有有效办理好上述柔性 电子发展过程中的技能难题 , 柔性电子家当才能真正做到多元化 ,规模化的快速发展 。

柔性电子技能在医疗领域的运用已经兴起。
可植入医疗领域对付柔性电子器件的需求正逐步加大 ,我们知道的许多慢性疾病或者重症疾病 ,由于我们缺少直接不雅观察和治疗病灶区的医学手段 ,只能通过CT等影像手段不雅观察 ,利用口服药物或者注射的办法进行治疗,或者进行大面积的有创手术治疗 。

而 小 型 化柔性 电 子时期 的 到 来 , 使得许 多 慢性病症和 重症疾病 有 了 新 的 治 疗和 不雅观测 方 式 , 通过 电子设备 的 植入 , 无线 或无源 的 信 号 传输 , 医 生可 以 很直不雅观 的 看 到病 灶 区 的 具 体数据 并予 以 治疗 , 乃至 随着柔性 电子 的 发展 , 微纳 米机器人 可 以 直接进去人体开展 治疗事情 。
如今 , 许 多 柔 性 电 子 医疗领域 的 研 究 己 经进 展 至 大 型 哺乳动物 的 活体 实验 阶段 , 如 Zhou Li 教授课 题 组 , 在 2 0 1 9 年宣布 了 一 种 小 型 化 的 可植入 的基于 TENG 的 心 脏 内 膜压 力 传感器 。

这种传感器的事情事理是基于TENG 纳米摩擦发电的事理输出数据旗子暗记 ,器件全部由柔性可植入材料组成 ,两个电极分别为经由表面处理的纳 米 PTFE 电极和铝( A1 )电 极 , 铝电极既充当事情电 极 ,又可以将电流传导至外部负 载 ,而另一真个纳米PTFE 电极则通过金(Au)膜向外界负载传输电旗子暗记 ,为了保护器件和生物相容性 ,利用PDMS对全体器件外部进行封装 。

除此之外 , 柔性电子在可植入医疗领域的运用还有很多场景 , 如可以刺激皮下伤口组织细 胞的自我修复 ,从而提高伤口的愈合速率 ;可以刺激胃部神经向大脑发布饱腹感旗子暗记 , 从而达到体重掌握的效果 ;可以植入心脏处 ,作 为小型的心脏起搏器利用 ,拯救溘然心脏疾病的病人避免猝去世情形的发生 ;还可以作为多种生理参数的传感单元利用 ,在利用之后可 以自行在体内得以降解 。
总 之 ,未 来医疗发展的趋势中 ,柔性电器技能将扮演主要 的 作 用。

柔性 电子 技能在 消 费 电 子领域 中 的应 用 己 经成为 了 2 1 世纪 初 期 开始 的 新 兴 电 子 市场 风 口 。
越来越 多 的 柔性消 费 电 子 商 业化产 品 走入 了 消 费者 的视线 , 2 02 0 年 2 月 1 2 日 , 韩 国 三星 在 旧 金 山 举办 的 新 品 发布会上 , 正 式发布 了 全新款折 叠 柔性 屏 手机 , 三星 Gal axy Z Fl i p , 这是 一 款可折 叠 的 柔性智 好手机 , 采取 了 三星 自 研 6.7 寸超薄柔性 屏 技能 , 可在 反复 多 次弯折 的 情形下 不 出 现折叠痕迹 , 同 时 其 系 统 也 智 能化 的 根据 折叠场景进行 了 操作 优化 , 用 户 可 以 体验新颖 的 双 屏 分屏 操作 , 将手机折 叠 后 其 小 巧 的 身 形可 以 使其轻 易 地放入 小 口 袋 , 收纳袋 等 , 做 到 了 便携又 实用 的 特 点 。

同 时其还配备 了 多 角 度利用 功 能 , 用 户 可 以 将屏幕弯 折至 其 喜好 的 角 度 进行利用 。
除 了 三 星折叠 屏智 好手 机之 外 , 中 国 国 内 智 好手机龙头 华 为 也在 202 0 年 2 月 24 日 发 布 了 其 Mat e Xs 柔 性折 叠 智 好手机 。
此外 , 另 一 国 产 手机 巨 头 小 米集 团 也 和 国 内 柔 性屏 供应 商 维信 诺在 2 0 1 9 年 联合推 出 了 环球 首款 3 6 0 环抱柔性 屏 手机 , 这款环抱柔性屏 智 好手机将屏 幕设计成 四 周 环抱式 , 给 予 了 未来智 好手 机设计新 的 想 象空 间 除 了 智 好手机外 , 柔性 电子在 智 好手环 , 智 好手表 , 智 能家居 , 智 能运动 等 多 种 消 费 电子场 景 中 都拥有 广 阔 的 应 用 前 景 。

在 国 际 上 , 柔性 电子 产 品 也是 具 备 极大 的 市场 前 景 , 自 1 9 94 年 起美 国 陆 军 以 及 洛克希 德- 马 丁 、 高通 、 惠 普 、 飞 利 浦 、 康 宁 等 9 0 余家 企业和 研 究机 构 成立 了 Fl ex Tec h 同盟 , 专 门 开展对柔性 导 电 基底 的 研发 。
如今 , 许 多 跨 国 企业 I B M 、 LG 、 索 尼 、 夏普 、 通用 显 示器等 公 司 投入 了 大量 的 人力 和 资 金开拓相 关 的 产 品 , 操持将柔性电子技能遍及到家庭和个人运用当中。

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