作為物聯(lián)網(wǎng)和智能物品的“最核心”技術(shù)——柔性有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)性能穩(wěn)定性機(jī)制研究獲得重大突破。復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院仇志軍副教授與劉冉教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊，今天上午宣布了“建立水氧電化學(xué)反應(yīng)與有機(jī)薄膜載流子相互作用的統(tǒng)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(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。此項成果的論文已經(jīng)發(fā)表在最新一期的國際權(quán)威性學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》雜志上。

柔性電子有優(yōu)勢

未來可以預(yù)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(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換。而搭建物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是數(shù)以億計的信息傳感設(shè)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(jié)合中發(fā)揮出重要的作用，成為橋接“物”與“云”的關(guān)鍵技術(shù)。

據(jù)仇志軍與劉冉兩位專家介紹，與傳統(tǒng)電子器件相比，柔性電子技術(shù)擁有眾多優(yōu)點:一是器件可彎曲與伸展，由此可誕生眾多新型應(yīng)用領(lǐng)域;二是可以在柔性和大面積襯底上采用大規(guī)模印刷技術(shù)加工實現(xiàn)，生產(chǎn)成本低廉;三是加工設(shè)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(huán)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(jié)合性，可以形成諸如智能包裝、可穿戴的健康護(hù)理產(chǎn)品等。柔性電子技術(shù)也成為促成物聯(lián)網(wǎng)真正普及和大規(guī)模應(yīng)用的“最核心”技術(shù)。

醫(yī)療器件可穿戴

從2008年起，復(fù)旦大學(xué)的科研團(tuán)隊就聯(lián)合瑞典烏普薩拉大學(xué)和瑞典皇家理工學(xué)院，開始針對有機(jī)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(jī)薄膜晶體管性能非穩(wěn)定性的來源存在多種解釋，經(jīng)過反復(fù)研究、論證，復(fù)旦的專家們最終找到導(dǎo)致OTFT性能發(fā)生變化的內(nèi)在機(jī)理，建立了水氧電化學(xué)反應(yīng)與有機(jī)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(yīng)用領(lǐng)域中，比如平板顯示和驅(qū)動、醫(yī)學(xué)成像、穿戴設(shè)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(jīng)呈現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。”仇志軍與劉冉說，目前，復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合瑞典皇家理工學(xué)院研發(fā)出了一種柔性可穿戴醫(yī)療器件Bio-Patch，可以像創(chuàng)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(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)條件的不斷成熟，未來可穿戴智能醫(yī)療器件將越來越多地進(jìn)入普通人的生活，為人們的生活方式以及醫(yī)療保健帶來重大變革。