隨著各大手機(jī)廠商相繼推出折疊屏手機(jī)，柔性電子材料也逐漸走進(jìn)了人們的視野。事實(shí)上，柔性電子有著廣泛的應(yīng)用前景，從手機(jī)、平板電腦、電視等日常電子產(chǎn)品的開發(fā)，到醫(yī)療、信息、能源、國防等領(lǐng)域的發(fā)展，柔性電子都能發(fā)揮重要的作用。未來，從手機(jī)、平板電腦、電視這些日用電子產(chǎn)品開發(fā)，到醫(yī)療、信息、能源、國防等多領(lǐng)域發(fā)展，柔性電子都將成為不可缺少的一部分。人機(jī)交互是一個(gè)神奇的詞，它生動(dòng)地解釋了從人類與計(jì)算機(jī)相互適應(yīng)的發(fā)展過程。目前，科學(xué)家們正試圖以柔性電子器件為媒介，建立人與外界之間的信息傳輸系統(tǒng)。

柔性電子學(xué)的概念可以追溯到20世紀(jì)80年代開始的有機(jī)電子研究。人們試圖用有機(jī)半導(dǎo)體來代替無機(jī)半導(dǎo)體，例如硅，使得有機(jī)電子器件具有柔性的特性。

在2006年，科學(xué)界首次提出了延展性無機(jī)柔性電子的概念，試驗(yàn)出脆性硅薄膜在不改變其電子特性的情況下具有柔韌性和延展性。在此基礎(chǔ)上，提出了一些優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使電子器件的力學(xué)性能更好，能夠承受拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲等復(fù)雜變形。

“以柔化剛”打造電子器件應(yīng)用新形態(tài)。“柔性電子技術(shù)可以改變傳統(tǒng)信息器件、系統(tǒng)的剛性物理形態(tài)，實(shí)現(xiàn)信息獲取、處理、傳輸、顯示以及能源的柔性化?！鼻迦A大學(xué)柔性電子技術(shù)研究中心主任馮雪表示，柔性電子將推動(dòng)信息與人、物體、環(huán)境的高效共融，有助于構(gòu)建“萬物皆互聯(lián)”的新時(shí)代。

柔性電子技術(shù)已應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，包括無創(chuàng)血糖測量、光電血氧傳感器、坐骨神經(jīng)痛電信號(hào)采集、類皮膚柔性變形傳感器、碳納米纖維泡沫柔性壓力傳感器、皮膚柔性壓力傳感器等柔性醫(yī)用電子產(chǎn)品等。

在科幻電影中，芯片常常被植入人體來控制人類的行為。如果芯片像創(chuàng)可貼一樣粘在皮膚上，不對(duì)人體造成傷害，你會(huì)接受嗎？柔性電子技術(shù)的發(fā)展使這一大膽的思想成為現(xiàn)實(shí)——無創(chuàng)傷，可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)感知，獲得大量的身體信號(hào)和數(shù)據(jù)。我們利用電流體動(dòng)力打印技術(shù)打印健康體征檢測貼片，配合手持終端設(shè)備可檢測傳輸身體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信號(hào)，而且不影響人的正常生活。

例如，對(duì)于糖尿病患者來說，血糖監(jiān)測是治療的一個(gè)重要部分，但傳統(tǒng)的方法是一天刺幾次手指。我們可以使用柔性電子技術(shù)，只要它附著在皮膚表面，就可以驅(qū)動(dòng)血管之間的葡萄糖流動(dòng)，并進(jìn)行監(jiān)測。

這種柔性電子集成器件集成了有機(jī)半導(dǎo)體和無機(jī)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，使無機(jī)半導(dǎo)體器件具有拉伸、彎曲等變形特性。同時(shí)，它們還具有傳統(tǒng)無機(jī)集成器件和電路的高性能和可靠性。“通過將溫度、應(yīng)變和加速度等傳感元件集成到柔性電子設(shè)備中，它就像”人類網(wǎng)絡(luò)“，使人們能夠獲取物理信息；在未來，還必須突破諸如可靠的制備過程和動(dòng)態(tài)容忍等技術(shù)挑戰(zhàn)。

“這種新的電子裝置的硬度比人體組織小得多，因此當(dāng)它附著在人體組織上時(shí)不會(huì)引起不適。北京大學(xué)航空航天固體力學(xué)研究所副教授李宇航指出，延展性是柔性電子的獨(dú)特力學(xué)性質(zhì)。由于人體器官和組織的表面形態(tài)極其復(fù)雜，如果器械不具備延展性，就無法附著在傳統(tǒng)金屬絲所不具備的軟組織上。我們已經(jīng)利用電流體動(dòng)力噴印設(shè)備印刷具有自愈能力的柔性和可拉伸電子產(chǎn)品，印刷導(dǎo)體表現(xiàn)出極好的靈活性和延展性。

據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，到本世界中葉，中國將有近5億人口將超過60歲。關(guān)注人類健康已成為未來社會(huì)需求的重要方向。特別是對(duì)老年人慢性疾病和嬰兒體征的實(shí)時(shí)監(jiān)測，已成為該新型醫(yī)療器械的重要應(yīng)用方向，而其中柔性電子將發(fā)揮重要作用。

“創(chuàng)可貼”測量血壓和血糖，衣服檢測生理指標(biāo)，尿布監(jiān)測尿液，人造肌肉……這些智能可穿戴設(shè)備將由柔性電子技術(shù)制造。人們還可以通過遠(yuǎn)程醫(yī)療進(jìn)行健康監(jiān)測，以降低醫(yī)療成本，使公眾受益。

“柔性芯片技術(shù)可用于設(shè)計(jì)更輕、更軟的電子傳感系統(tǒng)，可更好地適應(yīng)機(jī)器人或人體，對(duì)環(huán)境更敏感。

目前，柔性電子技術(shù)已成為當(dāng)今世界電子技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。澳大利亞對(duì)柔性電子技術(shù)的研究主要集中在太陽能電池上，利用柔性電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)印刷，并印刷成太陽能電池等產(chǎn)品。昆士蘭大學(xué)教授、澳大利亞科學(xué)院院士Paul Bourne認(rèn)為，靈活的電子技術(shù)的發(fā)展需要不同學(xué)科的人相互學(xué)習(xí)，求同存異，促進(jìn)更多的合作。促進(jìn)更多的創(chuàng)新和研究成果。

柔性電子技術(shù)的發(fā)展還處于起步階段，其最大的特點(diǎn)是交叉交叉，通過相互碰撞，吸引不同行業(yè)、不同學(xué)科的人們提供不同的思路和解決方案。

柔性傳感器也將在未來5G時(shí)代的發(fā)展中占據(jù)重要地位，“使設(shè)備靈活和可擴(kuò)展，在沒有任何感覺的情況下佩戴在身體和手臂上，并呈現(xiàn)人體信息的所有數(shù)據(jù)，這是未來柔性傳感器科學(xué)家追求的更高境界和追求。

    柔性電子技術(shù)的發(fā)展還需要整合各方優(yōu)勢資源和創(chuàng)新力量去推動(dòng)它的發(fā)展，我們擁有先進(jìn)的柔性打印設(shè)備以及行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)頂級(jí)教授歡迎各界人士交流學(xué)習(xí)。