據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道,韓國光州科學技術(shù)學院、首爾大學和美國萊斯大學的一個聯(lián)合研究小組創(chuàng)建了一個嵌入單分子厚電子元件的柔性測試基板,能承受將其他電子設(shè)備破壞的揉搓扭曲。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上。
許多研究人員正在試圖努力開發(fā)一種新形式的消費類產(chǎn)品,如可彎曲的手機、可塑造成一個背包式或嵌入圓形家具的智能設(shè)備顯示屏等。但問題是,當基板被彎曲時,會使附在其上的晶體管或其他電子零件與基底之間出現(xiàn)緊張的拉伸,導致開裂或撕裂,最終致使設(shè)備毀壞。
經(jīng)過各種測試,該研究團隊選擇聚酰亞胺為基材,由于它具有可彎曲的特性,更為重要的是,其在接觸高溫時不會破裂,被彎曲或扭動時仍然可以產(chǎn)生熱量。且當它被連續(xù)彎曲多次,狀態(tài)依舊沒什么變化。于是,研究人員用兩個運行類似二極管的終端在柔性襯底上創(chuàng)建了單分子厚的器件,并使用烷基分子自行組裝。
在測試中,研究人員創(chuàng)建了512個這樣的設(shè)備,每個是只有3厘米大小的正方形,然后開始對它們進行各種不同的專項彎曲練習。這些設(shè)備被彎曲成圓筒和牙簽座,通過了幾個運動級別的扭曲,甚至被彎曲成螺旋狀,有些快速彎曲連續(xù)進行了1000次之多。研究人員這樣做就是要看看,每一個設(shè)備是否仍然可以通過其終端連接直流電源,具有導電能力。結(jié)果顯示,在嚴重彎曲和1000多次大量重復彎曲的情況下,器件的電荷傳輸特性仍保持穩(wěn)定,并且還可作為配置經(jīng)受各種彎曲,包括雙絞線和螺旋結(jié)構(gòu),性能依然可靠。
下一步研究將在該設(shè)備上安置三個尖頭,如晶體管,測試其是否能承受同等程度的“折磨”。如果成功的話,研究人員可以把利用這種材料制成的手機等設(shè)備折疊起來,放在褲子后面的口袋里,而不會擔心坐下時被壓損。
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