柔性電子
關注創建者：趙小豆 創建時間：2017-02-20
柔性電子的實例教程
基于納米線(NW)的柔性電子器件，包括可佩戴的能量存儲設備、柔性顯示器、電傳感器和健康監測器，在我們日常生活的基礎研究和市場需求中都受到了極大關注。與NW合成后的無序狀態相比，具有設計和分級結構的NW組裝體不僅會優化固有性能，還會產生新的物理和化學特性，將單個NW大面積的集成成有序的結構是優化基于NW柔性電子器件性能的最有前景的策略之一。
近日，來自中科大的劉建偉副教授和俞書宏教授（共同通訊）聯合在Advanced Materials上發表文章，題為“Nanowire Assemblies for Flexible Electronic Devices: Recent Advances and Perspectives”。 作者介紹了由NW組裝體制備柔性電子器件領域的最新發展和成就。全面討論了構建1D、2D和3D NW組裝體的不同組裝策略，尤其是2D NW組裝體中多種NW共組裝過程。詳細描述了不同NW組裝體對柔性電子結構和性能的改進，闡述了有序NW組裝體的優點。最后，對該領域未來的挑戰和前景進行了簡短的總結和展望。
1. 前言
柔性、移動和便攜式電子產品的快速增長不僅滿足了當今社會日常生活中的各種特殊需求，，而且對經濟增長和提高人類生活質量也顯示出重要意義。在過去的幾十年中，具有高性能和彈性機械響應性的柔性電子設備吸引了下一代電子設備的極大關注，并擴展到廣泛的領域，包括柔性晶體管、智能傳感器、柔性發光二極管(LED)、柔性儲能設備和柔性能量采集器。與傳統的基于Si和銦錫氧化物(ITO)的剛性電子產品相比，柔性電子產品顯示出幾個獨特的特性，例如機械柔性、高便攜性和輕質性，其重要將在未來的幾年里得到體現。為了獲得高效、簡單、經濟且易于操作的柔性電子器件，研究人員已經報道了各種制造和結構加工技術來提高器件性能。
展開 文章從結構設計的角度介紹了基于剪紙藝術設計策略的新型可拉伸透明電極材料的最新研究進展及應用，涵蓋了電子皮膚、植入式可降解電子材料以及仿生軟體機器人等領域。
柔性電子學作為一種新興的具有廣闊應用前景的研究科學，將研制可在高應力狀態下工作的高性能柔性電子材料帶入了人們的視野。透明電極被廣泛應用于各類電子產品中。最常見的透明電極材料是摻雜的氧化物半導體薄膜（如氧化銦錫，ITO），其良好的光學透光率和導電性使其在光電子顯示領域占據了數十年的主導地位。然而，傳統的ITO薄膜無法滿足未來可穿戴柔性電子產品對力學柔性要求。應用于彈性體襯底上的透明柔性電極（FTEs）在使用過程中需要承受彎曲、折疊、扭曲，甚至拉伸等大應變形變模式，對材料的力學性能提出了更高的要求。
近年來，可拉伸電極的研究發展推動了可穿戴電子產品、電子皮膚、可植入醫療電子設備、軟體機器人、以及新型柔性人機界面等領域的興起。這些具有良好力學柔性和生物相容性的電子產品在人體健康監測和生物醫療領域中發揮著越來越重要的作用，并將極大改善現有的醫療健康體系并徹底改變人類與電子產品之間的關系。研究人員研制報道的各類仿生軟體機器人具有類似皮膚的柔性傳感功能和類似肌肉組織的軟體驅動器，可通過柔性人機界面與人類和周圍環境進行友好的實時互動，從而實現完整的“人-機”互動反饋體系（圖1）。隨著可穿戴和可植入式電子設備的出現，以及對智能軟體機器人不斷增長的需求，學術界和工業界已將目光投向了研制開發同時具有優異力學柔性和電學特性的功能電子材料，而可拉伸電極材料是基礎關鍵。
圖1 柔性電極、柔性電子設備和軟體機器人之間關系的示意圖
文章系統比較了不同電極材料的光電性能和力學性能，并對常用電極材料的優缺點進行了評述。
展開 液態金屬的可流動性和高導電性被廣泛應用于柔性電子器件制造，然而過大的表面張力導致液態金屬易團聚成球，難以保持理想的電路狀態。低成本的絲網印刷及噴墨打印很難用于構造液態金屬基柔性電子。此外，由于液態金屬的粘附力弱，柔性電子的基底可供選擇的余地很小。
受到活字印刷術與生活中郵戳的啟發，浙江大學賀永教授團隊設計了新型的納米粘土/液態金屬墨水，可在皮膚表面原位印刷柔性電子，相關工作以“Recyclable conductive nanoclay for direct in-situ printing flexible electronics”發表于“Materials Horizons”，武鵬程碩士生為第一作者，賀永教授與姚鑫驊副教授為共同通訊作者。
研究人員設計了一種可回收、自修復的導電納米粘土和匹配的印刷工藝。首先，為了使液態金屬更好地附著并易于印刷，研究人員使用液態金屬代替了潮濕粘土中的水，從而獲得了導電納米粘土，該墨水優點是制造方式簡單，僅通過攪拌液態金屬和納米粘土混合物即可制備，可以直接用作印泥用于印制導電圖案。在印刷過程中，納米粘土團塊充當連接基材和液態金屬的“支點”，這使得導電納米粘土對柔軟的基材（如有機硅彈性體和水凝膠）具有更好的親和力（如圖1C-D所示）。與之前基于液態金屬研究的其他柔性電子制備工藝相比，例如轉移印刷，獲得導電圖案的時間大大縮短，僅幾秒鐘。
展開 電柔性電子器件在可穿戴設備等小型裝置中應用潛力巨大，但彎折一段時間后里面的電路容易損壞，導致可靠性變差。印度和英國的研究人員日前宣布，他們聯合發明了一種可使柔性電子具有自我修復功能的技術，從而解決這一難題。柔性電子是一種把電子器件安裝在柔性、可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術的通稱，柔性電子器件在一定范圍形變，例如彎曲、折疊、壓縮或拉伸的條件下仍能工作，應用領域非常廣泛。
通電后產生的電流和熱量使銅制微球移動形成鏈型簇。圖片來自網絡
如果能進一步改善其穩定性將大大拓展這種技術的應用場景印度科學研究所和英國劍橋大學的聯合研究團隊在美國期刊《物理評論應用》上發表論文說，他們將半徑為5微米的銅制微球懸浮在作為絕緣體的硅油中，并在硅油中浸入一個斷開的電路，以模擬損壞的電路。當在斷開的電路兩端加上電壓，懸浮的銅制微球開始移動并最終形成一個松散的鏈型簇，從而將斷開的電路連接。
研究人員表示，通電后產生的電流和熱量使銅制微球移動形成鏈型簇，并讓該鏈型簇保持穩定，從而構成類似電線的連接。這種銅制微球鏈的連接具有柔性和伸展性，該方法對電路的修復不需要其他稀有材料或添加任何復雜電路。
不過研究人員同時表示，該技術在應用到微電子設備上前還需要經過更多實驗驗證。
展開 柔性混合電子技術正展開從實驗室走向市場的嶄新旅程，展現其橫跨航空、消費電子、醫療保健、機器人和工業自動化等領域的成果；而在這些領域的許多單位與業者也試圖透過這項新技術發掘自家的利基市場...
在NextFlex研發聯盟位于美國硅谷的制造研究中心，柔性混合電子技術正展開從實驗室走向市場的嶄新旅程。該制造研究中心是在2015年底成立的，募集了大約1.65億美元的私人和公共資金，用于推動結合柔性基板印刷電路和超薄芯片的技術進展。
多達50種產品展現柔性電子在橫跨航空、消費電子、醫療保健、機器人和工業自動化方面的成果。這些成果來自于波音（Boeing）和通用電氣（GE）等久負盛名的巨擘、大型合約制造商Flex和Jabil以及眾多學術研究部門，各單位均試圖在該新興技術領域挖掘屬于自己的利基市場。
美國空軍（U.S. Air Force）算是早期采用者，它與NextFlex連手進行大約9項研究計劃。根據一名美國空軍研究人員描述，在NextFlex所進行的研究任務將有助于加速使這一技術成熟。該中心大約有80家成員的商業計劃正在進行中。
NextFlex執行董事Malcolm Thompson表示：“我們的進展十分順利，現在已經不再僅僅忙著與研發團隊打交道，業務部門也正緊鑼密鼓地搭建中。”
美國空軍材料與制造部門執行總監Charles Ormsby說：“我們有50名人員服務于9個NextFlex項目小組，并提供了230萬美元的資金。”
美國空軍的目標是使用柔性混合電子，為飛行員和飛機打造實時顯示器，以監測其健康情況。柔性混合電子也將用于控制電子裝置，減輕從小型無人機到最大商用飛機等各種設備的重量。
展開 
柔性電子的相關專題、標簽、搜索
柔性電子的最新內容
憑借精準的性能把控，它已在多個高端領域落地生根：
● 航空航天：用于耐高溫導線絕緣層、輕量化結構件，在極寒高空與高溫工況下穩定運行，揮發物少不污染精密儀器；
● 新能源：適配高壓電機絕緣部件、電池密封件，耐溫耐電壓，助力設備提升安全性與使用壽命；
● 精密電子：作為高頻元件、柔性電子的核心材料，低損耗、強絕緣的特性保障信號穩定傳輸；
● 特種工業：用于高溫工況下的軸承、密封件，耐磨耐輻照
一、剛需市場擴容：下游爆發 + 標準趨嚴，催生千億檢測需求
彎折試驗機作為材料力學測試的核心設備，是工業質量控制與研發創新的基礎裝備，廣泛應用于柔性電子、新能源汽車、航空航天、建筑建材、電線電纜等領域。
需求端的爆發直接推動市場規模快速增長。
DKE東方科脈副總經理方亮表示：“DKE FLEX的發布，標志著DKE在推進柔性電子紙顯示技術和引領創新方面邁出了重要一步。目前正在開發中的DKE FLEX系列與彩色柔性電子紙顯示屏，將助力DKE的OEM合作伙伴解鎖全新的產品設計與應用。DKE已準備好支持我們的客戶，從最初的產品概念一直到量產階段。"
一期一會 | 什么是柔性PCB？4個月前
柔性PCB也被稱為柔性電子、柔性電路板、柔性印刷電路（FPC）或柔性電路，其電路傳導路徑構建在柔性塑料基板上（通常由聚酰亞胺、PEEK或聚酯制成），而器件被焊接到裸露的銅焊盤上。
柔性PCB可以具有單層、雙層或多層導電銅層。由于基板是柔性的，因此其在封裝方面比剛性PCB更具優勢。
新興領域： 服務于柔性醫療電子、柔性光伏等前沿科技的研發與質控。
選擇北京沃華慧通測控技術有限公司，不僅是選擇一臺高質量的設備，更是選擇一位值得信賴的測試技術合作伙伴。 慧通測控致力于為客戶提供從設備定制、測試方法開發到售后技術支持的全流程服務，助力產品在激烈的市場競爭中憑借過硬的可靠性脫穎而出。
引言
隨著增材制造技術的不斷成熟，增材制造工藝在電子行業的滲透率不斷增加，其在電子行業的應用主要體現在消費電子、柔性電子、先進封裝等領域，通過高精度增材制造技術實現個性化、復雜結構的零部件的快速制造。
電子產品中的金屬結構件在3D打印過程中會遇到打印變形超差、開裂等問題，尤其在首次打印結構件時，沒有過往經驗可借鑒，只能通過不斷試錯來尋找解決方案。
成果共享：柔性電子紙技術主題演講
在電子紙產業聯盟WorkShops沙龍專區，DKE東方科脈代表發表了題為《DKE OTFT柔性電子紙發展之路》的主題演講，聚焦于柔性電子紙技術的最新進展與行業應用。本次主題演講系統梳理了柔性電子紙從材料、工藝到器件集成等方面的技術突破與卓越性能。
華星光電的產品主要涵蓋TV顯示、商業顯示，以及手機、平板、VR、筆記本和車載等中小尺寸顯示屏幕，還有部分柔性電子顯示產品。我們擁有眾多客戶群體，例如大家熟知電視品牌，如TCL電視、LG、三星，常規筆電品牌如戴爾，聯想，惠普，華碩（ASUS），熱門手機品牌如小米，OPPO、vivo等，還有汽車制造企業，如大眾、奧迪、比亞迪等。我們會根據客戶的需求，為其提供相應的顯示屏產品。
華星光電的產品主要涵蓋TV顯示、商業顯示，以及手機、平板、VR、筆記本和車載等中小尺寸顯示屏幕，還有部分柔性電子顯示產品。我們擁有眾多客戶群體，例如大家熟知電視品牌，如TCL電視、LG、三星，常規筆電品牌如戴爾，聯想，惠普，華碩（ASUS），熱門手機品牌如小米，OPPO、vivo等，還有汽車制造企業，如大眾、奧迪、比亞迪等。我們會根據客戶的需求，為其提供相應的顯示屏產品。
柔性化重塑形態：解鎖顯示設計的無限可能
柔性化是電子紙技術拓展應用邊界、賦能未來智能終端形態創新的關鍵驅動力。
DKE柔性系列電子紙產品打破了傳統顯示形態的局限，獨特的可彎曲、可塑形特性，為顯示設計開辟了全新維度。無論是應用于形態各異的可穿戴設備，還是集成于復雜曲面的控制面板，柔性電子紙技術都展現出強大的適應性和創新潛力。
