作為物聯網和智能物品的“最核心”技術——柔性有機薄膜晶體管(OTFT)性能穩定性機制研究獲得重大突破。復旦大學信息科學與工程學院仇志軍副教授與劉冉教授領銜的科研團隊,今天上午宣布了“建立水氧電化學反應與有機薄膜載流子相互作用的統一理論模型”這一最新成果,并表示有望加速柔性電子在物聯網領域的大規模應用。此項成果的論文已經發表在最新一期的國際權威性學術期刊《自然-通訊》雜志上。
柔性電子有優勢
未來可以預見,世界上任何一個物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾,都可以通過物聯網進行信息交換。而搭建物聯網的基礎是數以億計的信息傳感設備。由于柔性電子特有的彎曲性和可延展性,使其在與“物”的結合中發揮出重要的作用,成為橋接“物”與“云”的關鍵技術。
據仇志軍與劉冉兩位專家介紹,與傳統電子器件相比,柔性電子技術擁有眾多優點:一是器件可彎曲與伸展,由此可誕生眾多新型應用領域;二是可以在柔性和大面積襯底上采用大規模印刷技術加工實現,生產成本低廉;三是加工設備簡單,前期投入成本低;四是加工過程屬于低溫工藝,不會對環境造成污染。因此從某種意義上說,由于其與各種“物”的良好集成性和結合性,可以形成諸如智能包裝、可穿戴的健康護理產品等。柔性電子技術也成為促成物聯網真正普及和大規模應用的“最核心”技術。
醫療器件可穿戴
從2008年起,復旦大學的科研團隊就聯合瑞典烏普薩拉大學和瑞典皇家理工學院,開始針對有機薄膜晶體管展開了一系列的研究,并很快走到了國際前沿。然而,國際上對有機薄膜晶體管性能非穩定性的來源存在多種解釋,經過反復研究、論證,復旦的專家們最終找到導致OTFT性能發生變化的內在機理,建立了水氧電化學反應與有機薄膜載流子相互作用的模型。
“在那些對芯片本身性能要求不高,但能大面積靈活使用的應用領域中,比如平板顯示和驅動、醫學成像、穿戴設備、智能包裝、紙幣防偽、大面積傳感器以及照明等方面,OTFT已經呈現出廣泛的應用前景。”仇志軍與劉冉說,目前,復旦大學聯合瑞典皇家理工學院研發出了一種柔性可穿戴醫療器件Bio-Patch,可以像創可貼一樣貼在皮膚表面,并實時地測量人體的心電以及體溫信息。隨著物聯網基礎條件的不斷成熟,未來可穿戴智能醫療器件將越來越多地進入普通人的生活,為人們的生活方式以及醫療保健帶來重大變革。