英國格拉斯哥大學(xué)科學(xué)家找到一種新方法，可以將由砷化鎵制成的微型半導(dǎo)體打印到柔性塑料表面，所得設(shè)備的性能可與目前市場上最好的傳統(tǒng)光電探測器媲美，且能承受數(shù)百次彎曲，因此可用作未來機(jī)器人的智能電子皮膚，讓其“看到”人類視覺范圍以外的光。相關(guān)研究刊發(fā)于最近的《先進(jìn)材料技術(shù)》雜志。
研究人員稱，此前他們開發(fā)出將硅電路直接打印到柔性塑料表面的方法，創(chuàng)造出了高性能的可彎曲電子產(chǎn)品。砷化鎵被用于制造多種高性能電子產(chǎn)品，但主要打印在剛性表面上。在最新研究中，他們改進(jìn)了現(xiàn)有的滾印系統(tǒng)，使用15微米寬的導(dǎo)線陣列將砷化鎵電子產(chǎn)品打印到柔性表面上，由此制造出一種新型柔性光電探測器，能夠感應(yīng)紫外線、部分可見光和紅外線，且感應(yīng)所需的功率極低。
該系統(tǒng)能夠?qū)庾鞒龀祉憫?yīng)：只需2.5毫秒即可感測到光，8毫秒可恢復(fù)，性能與目前市面上最好的非柔性光電探測器相當(dāng)。研究團(tuán)隊(duì)利用一臺機(jī)器將其彎曲和扭轉(zhuǎn)500次后，材料的性能也沒有明顯損失。
該研究負(fù)責(zé)人、格拉斯哥大學(xué)拉文德·達(dá)希亞教授表示，多年來，他們一直致力于提高柔性電子產(chǎn)品的性能，找到了將電子產(chǎn)品直接打印到柔性表面的新方法，構(gòu)建了能夠感覺“疼痛”的電子皮膚，還開發(fā)出了可由陽光或人類汗液提供動力的可彎曲電子產(chǎn)品。
達(dá)希亞說：“最新進(jìn)展是我們，這種光敏柔性材料能賦予未來的機(jī)器人新能力。例如，在光敏環(huán)境中工作的機(jī)械臂可以探測到周圍光環(huán)境發(fā)生的變化，還可以廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域的柔性廣譜光電探測器等。”
研究人員表示，利用這種材料甚至能開發(fā)出一種可穿戴貼片，在晴天監(jiān)測用戶的紫外線暴露情況，并在有曬傷風(fēng)險(xiǎn)時(shí)發(fā)出警告。
總編輯圈點(diǎn)
以硅為代表的第一代半導(dǎo)體，是集成電路的基石；以砷化鎵為代表的第二代半導(dǎo)體，被用于制造多種高性能電子產(chǎn)品，促成了信息高速公路的崛起。將砷化鎵微型半導(dǎo)體打印到柔性表面，實(shí)現(xiàn)第二代半導(dǎo)體與柔性材料的結(jié)合，“碰撞”出令人耳目一新的功能和產(chǎn)品。當(dāng)然，還有以氮化鎵、碳化硅等為代表的第三代半導(dǎo)體，它們與柔性材料之間會碰撞出什么樣的火花？值得期待。
