鲍哲南:柔性电子将“颠覆”智能手机时代

微迷 中字

直到现在,芯片可以做到7纳米,比我们的头发还要细(备注:人类头发一般在100微米以内),如果再缩小,就是原子级了,几乎已达到物理极限。那么,未来,电子工业还有什么出路?

其实,除了越来越小之外,电子工业还有另外一个很重要的发展趋势,就是可以把电子产品做成更加多样化、多形化。

比如说,这些电子的器件产品或者传感器,并不一定要很硬的,也可以很柔软。我们可以想像,可以把它放在心脏上,检测心脏的电流,或者做可弯曲的屏幕。

鲍哲南:柔性电子将“颠覆”智能手机时代

所以,如果要让电子工业有一个新的突破的话,我们所用的电子材料完全要变掉。因为现在的电子材料都是硬的,硅就像玻璃一样,容易碎。

如果要穿在身上,要折叠,要放在器官上面的话,这些电子器件要能够有很好的电子功能,而且还要跟着我们身体一起移动,否则就会很不舒服。

这些来自工业发展的需求就形成了我研究的大目标:用新的材料、新的器件,让电子工业有新的发展可能性。

那么,我们需要的这种新材料,有什么可能的实现方式呢?

可能一:可以把硅片做得非常非常薄,变得可以弯曲。但缺点是不能拉伸,放在软组织上,还是会伤害到软组织。

可能二:可以用塑料,但电学性能有限。

不过,我们也可以通过科学的手段,改变塑料的分子结构,使这些柔性材料变成像硅一样,有好的电子性能,这样的柔性电子就成为了我加入贝尔实验室后确定的大方向。

人造皮肤要怎么实现?

这条路是可以走通的,只是时间问题!

当2004年我到斯坦福大学工作的时候,我已经从事柔性电子的研究已经8年时间,这个领域仍然非常空旷,我的成果应用在了显示屏、集成电路等领域,但我更希望能够做一项研究,可以触动每个人的生命。但这个研究是什么,我并没有很清楚。

做科研总是需要有启发点,我的启发点是人的皮肤。

这个启发点来得非常偶然。在我到斯坦福大学的第二年,机械系在做一个可以像蟑螂一样爬的机器人,我看到后觉得这真是太酷了,于是跟开发这个机器人的教授谈,爬得那样好的机器人还有没有未解决的问题。

这位教授说,当“蟑螂”向上爬到墙顶时,墙没有了,但它的爪子却感受不到,没东西抓就掉下来了。他提出了一个机器人领域里很重要的问题,就是缺少一种能让机器人有感觉的柔软、很薄的“皮肤”。

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