里程碑!电子皮肤或成为现实

分享到:

  近日,美国斯坦福大学研究人员首次制备出一种可用于制作晶体管的可自愈弹性聚合物,为新一代可穿戴设备开辟了道路,相关论文日前在《自然》期刊发表,《自然》同期评论文章中表示,该研究实现了复杂有机电子表面模仿人类皮肤,是仿生学发展的一座里程碑。
 
  斯坦福大学研究人员通过将刚性半导体聚合物与柔性材料结合,制作出了像人体皮肤一样可以拉伸、形成褶皱、自我愈合的半导体,能够用于可穿戴设备、电子皮肤乃至柔性机器人。
 
Q
 
  这种新的聚合物在拉伸到原来尺寸的两倍以后,仍然保持原有的导电性能,与非晶矽的导电性能一致(非晶矽是制作控制液晶显示像素的晶体管阵列时会用到的材料)。
 
  研究人员表示,制作弹性半导体聚合物一直以来都是个难题。弹性材料的典型设计规则是让材料更软、结晶度更低。但一般的高性能半导体聚合物,都需要高度结晶且硬度较高,导致材料硬且脆,容易碎裂。
 
  为解决这个难题,研究人员首先使用含有二酮吡咯并吡咯(DPP)单元的聚合物(DPP中大量的碳键使其硬度和结晶度高);然后,在不改变聚合物整体导电性能的前提下,替换掉5%~10%的DPP,通过减少碳键的数量使材料变得更软;最后,研究人员再往其中加入另外一种更软、很容易形成氢键的弹性聚合物。由此得到了一种全新的材料。拉伸这种新材料时,里面的化学键会断开吸收机械能,而应力释放时,这些键又会重新结合起来。
 
  这种弹性晶体管材料由两部分组成:一是刚性的半导体,二是连接这些半导体的无定形链。拉伸时,无定形链间由氢键连接,收缩时氢键断裂吸收机械应力。该材料经过1000次拉伸循环后(拉伸至双倍尺寸又重新缩回),开始出现一些裂纹,导电性也轻微降低。但使用溶剂蒸汽处理150℃的热板上加热之后,该材料可以自我愈合,并且几乎完全恢复原本的导电性能。
 
  研究人员已经使用该聚合物制造出可以穿戴在肘部和踝部的弹性晶体管。研究团队正在从事将这种材料纳入传感器的研究,希望以后能开发出柔性可穿戴显示器。
 
  可伸缩聚合物导体和绝缘体材料早已得到广泛应用,而合成具有可拉伸性质的半导体是世界首例,斯坦福大学团队将高弹性、自愈合和高效电荷传输性能“集成”进新型高分子材料中,实现了材料学、仿生学和电子学的重大突破,为新一代类皮肤可穿戴设备研制奠定基础。
继续阅读
IC Insights公布前25家半导体供应商,未来五年又将发生怎样变动

IC Insights在本月晚些时候发布的2018年McClean报告的11月更新中,对预测的2018年前25家半导体供应商进行了广泛讨论(本研究公告涵盖了排名前15位的2018年半导体供应商)。该更新中还还包括按了对按产品类型划分的IC市场(包括以美元计算的总量,出货量和平均销售价格)未来五年发展的详细预测。

意法半导体推出硬币大小的传感器,可满足从智能家居到大型工业基础设施的任何需求

BlueNRG-Tile是意法半导体新推出的多合一物联网节点开发套件的核心组件,这个棋子/硬币大小的传感器板基于意法半导体的BlueNRG-2蓝牙低能耗5.0单模系统芯片(SoC),能够控制板上集成的全部传感器,并处理传感器数据,同时通过蓝牙与附近智能手机上的免费iOS 或Android演示应用软件通信。

半导体发展已经历了三代的变革,极大地影响了社会发展进程

“随着第三代半导体材料、器件及应用技术不断取得突破,甚至可能在21世纪上半叶,导致一场新的信息和能源技术革命。”在11月8日召开的以“宽禁带半导体发光的发展战略”为主题的第641次香山科学会议上,与会专家指出,宽禁带半导体核心技术一旦解决,必将引起应用格局的巨大改变。

当今的射频半导体格局正在发生变化 - 为什么?

当今的半导体行业正在经历翻天覆地的变化,这主要是由于终端市场需求变化和重大整合引起。几十年前,业内有许多家射频公司,它们多半活跃于相同的市场,如今这种局面已被全新的市场格局所取代 - 有多个新兴市场出现,多家硅谷公司与传统芯片制造商进行重大兼并和收购。究竟有哪些因素推动着市场格局不断变化?

传感器对自动驾驶的重要性

随着人们对汽车安全性、舒适性、智能性等方面的需求日益提升,电子化、信息化、网络化和智能化已经成为汽车技术的发展方向。安森美半导体作为全球第七大汽车半导体厂商,第二大非微控制器供应商,第一大汽车图像传感器企业在汽车行业深耕50余年。历经半个世纪的发展,安森美半导体在汽车电子领域的成绩如何,又何以在竞争日益激烈的汽车电子博弈中致胜?