最近,韩国成均馆大学跟基础科学研究所联手的团队,搞出了个能自我修复的柔性半导体,这可是个好消息,说不定能给未来的智能医疗设备带来大变化呢。柔性电子技术本来就被寄予厚望,像医疗健康、人机交互、智能机器人这些领域,都在等着它发光发热。可现有的设备太脆弱了,稍微有点机械磨损、或者被体液侵蚀一下,性能立马就完蛋,搞得大家没法放心用。怎么让电子产品像人皮肤一样能自己愈合,就成了科学家们头疼的事。 好在这次研究团队在材料上动了脑筋。他们用了一种绝缘性能好、又和生物没太大反应的自愈合聚合物当基板,这就好比给电子器件套了一层保护壳。这下子造出来的晶体管和电路模块,不仅能拉伸、重组,关键还能自己把弄坏的地方修好。哪怕电路骨架被弄断了,只要把它重新接好,机械性能和电学特性又能恢复如初。 这个发现特别值得注意的是,以前的自愈功能大多是在单个元件上玩,这次直接扩展到了模块化的电路系统里。研究人员设计出了各种标准化的自愈合晶体管、传感器还有微型发光单元,这些模块就像搭积木似的,随便怎么拼都行。用户要是觉得哪块性能下降了,直接换掉那块就行,没必要把整个机器都扔了。 更厉害的是它适应环境的能力。普通柔性器件碰上水或者体液就容易失效,新材料却在动物体内待了一星期还好好的。这就意味着以后做植入式医疗设备的时候,这块材料肯定能派上大用场。 成均馆大学电子电气工程系的教授孙东熙就说,这项技术能给高端医疗带来大变革。比如以后可以弄出那种能监测神经信号或者心跳的高密度接口设备,用来治脑病、调心脏或者监测移植器官的状态。如果是做可穿戴设备,那种新型的“电子皮肤”就能更贴合人体,根据你身体状态或者环境变样儿来动态调整电路形状,让智能系统变得更个性、更耐用。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的张珽研究员也点评道:这是受了人体皮肤启发搞出来的创新。他们的材料不仅在复杂环境里能保持稳定功能,还实现了从材料创新到系统集成的大跨越。这将给柔性电子技术在实际生活中的大规模应用提供很关键的技术支撑。 不过想让实验室的成果变成实打实的产品也不容易。孙教授提到还得提升半导体材料的载流子迁移率和电极导电性,让电路跑起来更快才行;还得优化制作工艺,争取做到低成本、标准化的量产;另外虽然动物实验证明它是安全的,但人体还得做更长期的测试才行。 这种自愈合柔性半导体技术的突破,说明电子器件正在从以前的那种“硬邦邦、一动不动”变成现在的“仿生智能”。它不仅能给可穿戴医疗和植入式监测提供新路子,还能省钱省事减少电子垃圾,挺符合可持续发展的理念的。等材料性能和工艺都更成熟了,这种有“生命特性”的电子系统肯定会深刻改变医疗和生活的技术图景。