现在是智能手机时代,但目前的智能电子产品还是属于硬性电子器件。在未来,人类即将进入一个新的时代,即柔性电子时代。电子展小编觉得,像人类皮肤一样柔软的柔性电子器件,将是电子工业下一个发展趋势,甚至有可能颠覆人类生活。下面跟电子展小编一起来了解下柔性电子材料吧。
电子展浅析柔性电子是什么
柔性电子概念的提出,大约起步于上世纪80年代,人们试图用有机半导体替代硅等无机半导体,从而使有机电子器件具备柔性特点。
柔性电子技术是一场全新的电子技术革命,是将有机、无机材料电子器件制作在柔性、可延展性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术,在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。
柔性电子技术除了整合电子电路、功能材料、微纳制造等领域技术外,同时横跨半导体、封装、检测、材料、化工、印刷电路、显示面板等产业,还可以助力传统产业的转型升级,如塑料、印刷、化工、金属材料等产业。
通过提升其性能与产业附加值,柔性电子将频繁出现在人类生活中,为产业结构和未来生活带来革命性的变化。随着技术升级,柔性电子的材料研发与丰富应用产品应运而生。
电子展浅析柔性材料及其应用
柔性玻璃
目前的可折叠手机,是在显示屏上使用塑料聚合物代替玻璃,这些材料不仅可以根据你的需要弯曲,而且可以反复进行。但它具有许多缺点,时间久了塑料会有划痕和皱折。目前玻璃屏的折叠技术对于可折叠智能手机来说还不够成熟。
柔性OLED
近30年以来,人们的视线越来越离不开一块小小的屏幕。从电视、电脑、笔记本电脑、到手机。在此类电子产品的屏幕选择上,设计者们也正在追求更极致的材料,而OLED显示屏则成为制造柔性屏幕的不二选择。
OLED显示屏具有对比度高、饱和度好等优势,发光光谱较宽,光色柔和,可以有效避免紫外光和蓝紫光对人眼的伤害,保证了人们的用眼健康。成为新一代显示技术的核心。柔性OLED屏,采用柔性聚合物(塑料材料)作为基板,不仅能折叠,屏幕还不容易摔碎。柔性OLED屏幕可以实现360度折叠,而这已经成为现实。
柔性电池
传统的锂离子电池、超级电容器等储能产品是刚性的,在弯曲、折叠时,容易造成电极材料和集流体分离,影响电化学性能,甚至导致短路,发生严重的安全问题。柔性储能器件成为了近几年的研究热点。柔性电池是将有机、无机材料电子器件制作在柔性、可延性塑料或薄金属基板上的新兴储能技术。现已成功应用于柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等。
柔性电池相对于传统不可弯曲的电池,体积能量密度一定会受影响。所以柔性电池要充分利用每一个有效空间,通过提升电子器件的电池总体容量,来提升待机时间,这是解决消费者手机待机焦虑的另一种策略。
柔性电子皮肤
柔性电子技术的另一个重要应用——柔性电子皮肤。
通过将刚性半导体聚合物与柔性材料结合,聚合物在拉伸到原来尺寸的两倍以后,仍然保持原有的导电性能,与非晶硅的导电性能一致,该材料同时体现出像人体皮肤一样可以拉伸、形成褶皱、自我愈合的特性。
柔性电子皮肤能够用于柔性机器人。使机器人拥有人类般的柔性皮肤,便于机器人做出各种高难度动作,还能够使机器人能敏锐地感觉到外界环境的变化,对环境变化做出相应反应。
更具未来感的应用就是——作为一种可嵌入或覆盖人体的高精尖设备。未来或许不需要给慢性病患佩戴电子监视设备来跟踪心率、血压、血糖等指标,柔性电子皮肤就是人体健康最好的晴雨表。可以说,柔性电子皮肤的潜力极大。随着智能医疗、虚拟现实、人工智能等科技的普及,可穿戴设备的需求激增,而柔性电子皮肤作为可穿戴设备的完美结合,想一想一块电子元件安装在身体上作为皮肤使用,这场景是不是很科幻?
柔性3D打印
相信在儿时《未来的世界》的命题作文中,大家都曾用非常大胆的笔触描绘过对于几十年后未来科技生活的想象,尤其是关于机器人。机器手是通过柔性 3D 打印的方式制作而成的。在制作过程中,研究者混合了不同比例的硬塑料和软橡胶,以生产具有不同硬度的韧带和关节,然后再将其连接到普通的机械手臂上。有朝一日,机器人能够像人体一样灵活,它们甚至可以通过触摸探索周围环境,进行环境探测或者医疗诊断。这种未来,科幻感十足!
结语
折叠电脑、折叠手机、可穿戴数码产品方兴未艾,电子展小编觉得,随着科学技术发展,柔性电子设备越来越受到社会重视,这类设备在弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸条件下仍可工作,在能源、医疗、信息通讯等领域拥有十分广阔的发展空间。柔性电子带来的一件件作品,正在诠释着万物互联时代下创新与传统的融合,科技连接万物的时代正在蓬勃发展。