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體打印到柔性塑料表面，所得設備的性能可與目前市場(chǎng)上最好的傳統光電探測器媲美，且能承受數百次彎曲，因此可用作未來(lái)機器人的智能電子皮膚，讓其“看到”人類(lèi)視覺(jué)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(chēng)，此前他們開(kāi)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)了現有的滾印系統，使用15微米寬的導線(xiàn)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，能夠感應紫外線(xiàn)、部分可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)，且感應所需的功率極低。

 

 

該系統能夠對光作出超快響應：只需2.5毫秒即可感測到光，8毫秒可恢復，性能與目前市面上最好的非柔性光電探測器相當。研究團隊利用一臺機器將其彎曲和扭轉500次后，材料的性能也沒(méi)有明顯損失。

 

該研究負責人、格拉斯哥大學(xué)拉文德·達希亞教授表示，多年來(lái)，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，構建了能夠感覺(jué)“疼痛”的電子皮膚，還開(kāi)發(fā)出了可由陽(yáng)光或人類(lèi)汗液提供動(dòng)力的可彎曲電子產(chǎn)品。

 

達希亞說(shuō)：“最新進(jìn)展是我們，這種光敏柔性材料能賦予未來(lái)的機器人新能力。例如，在光敏環(huán)境中工作的機械臂可以探測到周?chē)猸h(huán)境發(fā)生的變化，還可以廣泛應用于無(wú)線(xiàn)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(kāi)發(fā)出一種可穿戴貼片，在晴天監測用戶(hù)的紫外線(xiàn)暴露情況，并在有曬傷風(fēng)險時(shí)發(fā)出警告。

 

總編輯圈點(diǎn)

 

以硅為代表的第一代半導體，是集成電路的基石；以砷化鎵為代表的第二代半導體，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。將砷化鎵微型半導體打印到柔性表面，實(shí)現第二代半導體與柔性材料的結合，“碰撞”出令人耳目一新的功能和產(chǎn)品。當然，還有以氮化鎵、碳化硅等為代表的第三代半導體，它們與柔性材料之間會(huì )碰撞出什么樣的火花？值得期待。