柔性电子:改变未来的信息技术

9 下载量 25 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 6.75MB PDF 举报
"这篇学术文章来自2019年9月的《物联网学报》,作者是于翠屏、刘元安、李杨柳和郭霞,来自北京邮电大学电子工程学院。文章主要探讨了柔性电子材料与器件的快速发展及其在信息技术领域的广阔应用前景。" 在过去的十年中,柔性电子技术领域取得了显著的进步,这得益于新型柔性电子材料与器件的创新。这些器件具有强大的可折叠性和多功能复合结构,对未来的信息技术发展和系统应用产生了深远影响。柔性电子技术主要通过两种途径实现:材料引入柔性和结构引入柔性。前者是通过改变材料本身的性质来实现设备的柔韧性,而后者则是通过设计和构建可弯曲的结构来达到目的。 文章对比了这两种方法,并详细分析了国内外在柔性电子领域的研究进展。这些进展涵盖了基础结构设计、制造工艺以及潜在的应用方向。例如,基础结构的研究涉及到了新型材料的开发,如有机半导体、二维材料和纳米复合材料,这些材料在保持性能的同时提高了器件的柔韧性和耐用性。在工艺方面,研究者们正在探索新的制造技术,如印刷电子、纳米压印和激光加工,以实现大规模、低成本的柔性电子器件生产。 潜在的应用方向广泛,包括但不限于可穿戴通信设备、可穿戴计算设备、分布式能源系统、环境感应器、共形显示器等。可穿戴设备是柔性电子技术的一个重要应用领域,通过集成到衣物或其他日常物品中,可以提供更自然的人机交互和个性化服务。分布式能源系统利用柔性电子器件可以实现更灵活、高效的能量收集和管理。环境感应器则利用柔性材料的特性,能够适应各种复杂环境,进行精准监测。共形显示器则可以贴合任意表面,为未来显示技术带来革命性的变化。 然而,柔性电子器件的发展还面临着诸多技术挑战,如材料的稳定性和可靠性问题、器件的长期机械耐久性、以及大规模生产中的精度控制等。尽管如此,基于当前的基础研究现状,文章预测未来将有更多成熟的技术创新成果涌现,推动柔性电子器件在各个领域的实际应用。 柔性电子材料与器件的发展正在引领一场信息技术的变革,它们将不仅仅局限于传统电子设备的形态,而是有望开启全新的应用领域,对社会生活产生深远影响。随着技术的不断进步,我们期待看到更多的创新产品和解决方案,以满足人们对便携、可定制和环保电子设备的需求。