柔性科技属于材料吗?

储均溪储均溪最佳答案最佳答案

严格来说,柔性技术不能归入传统材料的范畴,因为其具有独特的物理、化学特性,如可拉伸性、高韧性以及良好的抗疲劳性能等;同时,也不能简单地归于电子信息产业,因为它具备信息传输和使用功能。

目前对它的定义还没有一个统一的标准,国内外学者对此进行了一定的研究。 2017年,杨建文教授等[1]认为,柔性技术是随着电子电气产品向轻薄短小发展而涌现出来的新的技术与产业,其以电子器件为信息载体,通过电磁波进行信息传输和应用,是具有重要战略地位和信息属性的新兴产业。 2018年,康军晖等人[2]通过对近十年(2006~2015)中国专利大数据的分析,归纳出柔性技术的定义:由柔性材科制成的电子元器件及其应用。该定义进一步指出,柔性技术主要包括柔性传感技术、柔性集成电路技术和柔性能源存储技术。

还有研究者根据产业分布和特点来定义柔性技术。例如,周俊武教授等[3]基于对全球柔性技术专利的统计分析,将柔性技术定义为能够承受一定张力并具有一定柔曲性的电子电路或部件。这种电子电路或部件通常包含柔性基板、刚性芯片或组件及连接电路。其中,柔性基板一般由塑料(树脂)等材料制成,能承受一定张力,并提供导电线路;刚性芯片或组件提供信号处理、计算等功能。

谢志鹏博士等[4]针对智能终端领域的专利进行了深度的分析,认为柔性技术是利用弹性介质作为支撑结构,在其上整合电子元件而形成的集成化电路与装置,可以广泛地应用于传感器、驱动器、处理器与记忆体、天线等。这些专利文献中提出的定义都是从产业特点和专利特征角度加以界定的,具有一定参考价值。 但这些定义都过于宽泛且缺乏针对性,没有充分反映柔性技术在科学性质上的独特之处。为此,本文提出如下定义: 采用高分子材料或薄膜工艺直接制作的具有电、光、声、热等功能的器件和技术。

为了便于理解和认识,下文以高分子材料和薄膜技术为例,介绍几种典型的柔性技术。

1.1 高分子材料

利用高分子材料可直接制作成多种类型的柔性器件,例如柔性传感器中的压力传感器、湿度传感器和水温传感器,柔性电源中的超声波能量收集器、太阳能电池和超级电容器,以及柔性显示中的全彩色发光二极管(LED)、静电驱动器和透明电极。还有用于柔性电子学通信的信号处理器、无线收发器以及用于生物医学领域的生物传感器等。这些器件大多集成了电子电路,需要通过特殊工艺把各种电路模块加工在柔性基板上,然后封装而成。 由于现有加工设备及工艺的限制,能够大规模量产的有线宽带互联网接入还在世界范围内存在着,而无线接入则出现了爆炸式增长。当前乃至未来一段时期内,最具商业价值和现实意义的是各类小型化和轻量化的柔性电子器件。例如可用于可穿戴设备和柔性智能城市的柔性传感器、柔性执行器、柔性液晶显示器和柔性太阳能电池等等。

1.2 薄膜技术

除了使用高分子材料直接制造器件外,还可以通过薄膜技术来实现电子功能的集成。有研究人员发明了用喷墨打印的方式制造电子纸,这是继激光打印之后的一种全新电子文档成像技术。还有研究人员在玻璃表面沉积纳米晶体薄膜做为柔性显示屏的技术路线。 通过薄膜技术还可以实现对已有器件功能上的扩展。比如在塑料等柔性基底上沉积上金属镀层作为电路,就能使得器件具备集成电路的功能,从而成为一个真正的柔性传感器或计算机。

我来回答
请发表正能量的言论,文明评论!