斯坦福大学化学工程系教授鲍哲楠课题组日前研制出一种可拉伸晶体管,即便被拉伸至原有两倍长度,其导电性也只有极微小下降。现有坚硬的可穿戴电子产品有望因此变得像人的皮肤一样柔软富有弹性,甚至可以成为具有功能性的人体“第二层皮肤”。相关研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上。
论文共同第一作者、斯坦福化学工程系博士后徐洁和王思泓接受科技日报记者采访时表示,此前设计一种能在被拉伸时维持导电性的晶体管颇为困难。他们巧妙设计出一种溶液涂膜法,将半导体高分子受限在橡胶聚合物包裹的纳米纤维中,从而制备出弹性半导体薄膜。测试显示,在被拉伸至原来长度的两倍时,该薄膜的导电性仅下降了6%,100个拉伸周期后,薄膜并未出现明显的裂缝。用该薄膜和碳纳米管作为电极制成的可拉伸晶体管能贴在人手指关节皮肤处,在手指来回弯曲时,该晶体管的导电性保持稳定。
研究人员告诉记者,由于可拉伸晶体管具有与人体皮肤一样的力学属性,未来可穿戴电子产品将能服帖于皮肤,除了最大程度地降低穿戴不适感外,还能更准确地实时监控脉搏、血压、体温等人体信号,成为具有功能性的人体“第二层皮肤”。在医疗领域,可使植入式医疗器件变得柔软有弹性,极大降低对人体带来的侵入损害和排异性反应,同时显著增加生物信号采集和原位治疗的位点密度和准确性。
