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研究人员打造生物可分解的半导体芯片

关键词:半导体元件 4V逻辑电路

时间:2017-05-25 09:22:30       来源:互联网

美国史丹佛大学(Stanford university)的研究人员打造了一种像皮肤般柔软且有机的半导体元件,只需添加弱酸(如醋酸)即可使其自行分解,而不至于增加电子废弃物。

这项研究工作的动机一部份来自于减少电子废物产生的必要性。电子产品快速增加,特别是智慧型手机每两年的产品周期,意味着电子废弃物产生的速度越来越快。根据联合国环境署(United Nations Environment Program)的调查报告,电子废弃物预计在2017年将达到5,000万吨,较2015年产生的电子废弃物增加20%以上。

因此,史丹佛大学工程师Zhenan Bao及其研究团队一直在思考电子产品。“我们一直试着模拟人类皮肤的功能,思考如何开发未来的电子元件,”她认为就像皮肤一样可伸展、自愈以及生物可分解,才是电子元件迷人的特性。“我们已经在以往的研究中实现了两项(软性+自愈),生物可分解就成了我们的目标。”

研究人员在以往的研究上添加了生物可分解性,使其成为兼具这三项重要特性的聚合物。这项研究已刊载于美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences),根据该研究作者Zhenan Bao表示,“这是第一次半导体聚合物可自行分解的个例子。”研究人员还开发了生物可分解的纤维素基板材料,可用于安装电子元件。

电子触点通常用这种元件的金(Au)制成,而研究人员则是以铁打造元件;这是一种对人体无毒的环保产品。

研究人员表示,该技术以亚胺化学为基础,使用800nm厚的基板制造伪互补聚合物电晶体以及具有完全可分解的4V逻辑电路。

生物可分解性极其适于穿戴式装置和植入式电子产品应用,以及利用大量感测器微粒进行的大规模环境调查。

此外,研究人员指出,这些柔软如皮肤般的半导体芯片既轻且薄,可直接贴在人们的皮肤上,用于测量血压、葡萄糖值与汗液含量。它甚至可做成特制的贴片,可在一面下载资料的同时,也让人们轻松穿戴一整天。

 

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