【編者按】隨著折疊屏手機的出現，柔性電子材料逐漸走入人們的視野。其實，柔性電子的應（yīng）用前景非常廣泛，從手（shǒu）機、平板電腦（nǎo）、電視（shì）這些日用電子產品開發，到（dào）醫療、信息、能源、國防等多領域發（fā）展（zhǎn），柔性電子都將一展身手。
前不久（jiǔ），華為首款折疊屏手機一經發布（bù）便成了人們熱議的焦點。四四方方、堅硬、不可扭轉的屏幕如何做到折疊（dié）？其實，折疊屏隻（zhī）是柔性（xìng）屏的一種，是在柔性電子技術的積累上發展而來——無（wú）論在外形（xíng）還是功能上都將不斷刷新人們的認知，帶來全新（xīn）體驗。
生活中，柔性電子可不隻折疊屏。未來，從手機、平板電腦、電視（shì）這些日用電子產品開（kāi）發，到醫療、信息、能源、國防等多領（lǐng）域發展，柔（róu）性電子都將一展身（shēn）手。在日前舉行的第二（èr）屆柔性電子國際學術大會期間，由中國科協推出的“科學麻辣燙”沙龍活動聚焦柔性（xìng）電子技術（shù）發（fā）展，邀請（qǐng）多位行業（yè）專家學者共話柔性電子將如何改變人類未來。
“人機交互”是一（yī）個有魔力的詞語，它生（shēng）動詮釋了從人類適應計算機到計算機不斷適應人類的發（fā）展過程。目前，科學家們正試圖以柔性電子器件為（wéi）媒介，創建人與外界之間的信（xìn）息傳輸係統。
而柔性電子概念的提出，可追溯到對有機（jī）電子學的研（yán）究，大約起步於上世紀80年代，人們試圖用有機半導體替代矽等（děng）無機（jī）半導體，從而（ér）使有（yǒu）機電子器件具備柔性特（tè）點。
2006年，科學界首（shǒu）次（cì）提出了（le）可（kě）延展無機柔性電子的概念，並（bìng）實現在脆性矽薄膜不改變其電子學性能（néng）的情況下具有柔性和延展性。隨後又衍生（shēng）出一些優化的（de）結構設計，使得電子器件的機械（xiè）性能更加優良，可以（yǐ）承受拉伸、扭轉、彎曲等複雜變形。
針對目前市（shì）場上種（zhǒng）類繁多的折疊屏手機（jī）產品，清華大（dà）學材料（liào）學院副院長沈洋認（rèn）為，屏幕對折主要得益於顯示材料的柔性化。但折疊屏手機還（hái）不夠“柔”，因為每部手機中都有（yǒu）幾（jǐ）百個關鍵電子元器件，這些器件依然是硬（yìng）質的。“未來，如果這些電子（zǐ）元器件的柔性化程度足夠高，手機不（bú）僅能對折，還能卷（juàn）曲甚至完全（quán）折疊。”
“以（yǐ）柔（róu）化（huà）剛”打造電子器件應用新形態。“柔性電子技術可以（yǐ）改變傳（chuán）統信息器件、係統的剛性物理形態，實（shí）現（xiàn）信（xìn）息獲取（qǔ）、處理、傳輸、顯示以及能源的（de）柔性化。”清華大（dà）學柔性電子技術（shù）研究中心主任馮雪（xuě）表示，柔性電子將推動信（xìn）息與人、物體（tǐ）、環境的高效共融，有助於構建“萬物皆互聯”的新時代（dài）。
馮雪告訴記者，柔性電子技術已在生物醫療領域開展（zhǎn）了非常重要的（de）應用，包括無（wú）創血糖測量、光電血氧傳（chuán）感（gǎn）器、坐骨（gǔ）神經電信號（hào）采集、類皮膚柔性變形傳感器、碳（tàn）納米纖維泡沫柔性壓力傳感器、類皮膚柔性壓（yā）力（lì）傳感器等係列柔性醫療電子產品，等等。
科幻電影裏，時常出現（xiàn）給人體植入芯片，從而達到操控人體行為的橋段。而如果將芯片像創（chuàng）可貼一樣貼在皮膚上，不對人體造成（chéng）傷害，你會接受嗎？柔性電子（zǐ）技術的發展將這一大膽想法照進現實（shí）——沒有傷口，就（jiù）能應用於醫療感知（zhī）並獲取大量身體信號和數據。
“比如對糖尿病人來說，血糖監測是治療中的一個重要環節，但傳統方法是紮手指，每天都要紮好幾次。而我們可以利用柔（róu）性電子技術，隻要貼在皮膚表（biǎo）麵就能（néng）驅動血管之間的葡萄糖流動並開展監測。”馮雪說。
馮雪介紹，清華大學柔性電子技術團隊（duì）已設計和大規模製備出價格低廉、且能夠監測人（rén）體體溫和（hé）心電信息的柔性電子器件。它形似創可貼的膠片裏鑲嵌可彎曲的（de）監測芯片，貼附（fù）在人體表麵，可將生理指標無線上傳至手機應用或雲端，讓使用者（zhě）快捷方（fāng）便了解（jiě）身體信息，並（bìng）可（kě）以反複使（shǐ）用，目前已通過國家（jiā）藥監局和歐盟CE認證。
諸（zhū）如此類的柔性電子集成器件，融合了有機半導體和無機半導體技術的發展，使無機（jī）半導體器件（jiàn）具有可拉（lā）伸、可彎曲等（děng）變形特（tè）點，同時兼備傳統（tǒng）無機集成器件和電路的（de）高性（xìng）能、高可靠性。“通過集成探測溫度、應變、加速度等傳感元（yuán）件在柔性電子（zǐ）器件上，就好（hǎo）比（bǐ）‘人體聯網’，可實現對體征信息的獲（huò）取；未（wèi）來，還需要突破可靠的製備工藝、動態耐（nài）受性等技術挑戰。”新加（jiā）坡南（nán）洋理工大學材料科學與工程學院教授陳曉東說。
“這種（zhǒng）新型電子（zǐ）器件的剛（gāng）度比人（rén）體組織要（yào）小很多，因（yīn）此貼附到人體組（zǔ）織（zhī）上後，不會造成人（rén）體的不適感（gǎn）。”北京航空航天大學固體力學研究（jiū）所副教授李（lǐ）宇航指出（chū），可延展性能正是柔性電子獨到的力學特性，由於人（rén）體器（qì）官組織的表麵形貌異（yì）常複雜，如果器件不（bú）具有可延展性，是（shì）無法貼附（fù）在柔軟（ruǎn）組織上的，而這一點（diǎn）傳統導線並不具備。
據聯合國統計，到（dào）本世紀中期，中國將有近5億人口超過60歲。對（duì）於人體健康的關（guān）切，成為未來社會需求的重要方向。特別是針對老年人慢性疾病和嬰幼兒體征的實時監測，成為這種（zhǒng）新型醫療器件的重要應（yīng）用方向。
測量血壓、血糖的“創可（kě）貼”，檢測生理指標的（de）衣服（fú）、可以（yǐ）監測尿液的紙尿褲、人工肌肉……這些智能（néng）化可（kě）穿戴設備（bèi）的製（zhì）造都將通過柔（róu）性電子技術實現。人們還可以通過遠程醫療的方式開展身體健康監測，降低醫療成本，普惠大眾。
“采用柔性芯（xīn）片（piàn）技術可以設計出更加輕薄柔軟的電子感知係統，它們能（néng）夠與機器人或人體更好（hǎo）貼合，對環境（jìng）的感（gǎn）知也將變得更加靈敏。”柔性（xìng）電（diàn）子與智（zhì）能技術全（quán）球研究中心柔性芯片技（jì）術研發團隊負責（zé）人王（wáng）波表（biǎo）示，柔性芯片將持續對人工智能和醫療等領域產生深遠影響。
如今，柔性電（diàn）子技術已成為世界範圍內電子技術領域的研究熱點。“澳大利亞的（de）柔性電子技術研（yán）究（jiū）主要集中在（zài）太（tài）陽（yáng）能電池領域，利用柔性電子技術實現印刷，並打印成太陽能電池等產品。”澳大利（lì）亞昆（kūn）士蘭大學教授、澳大利亞（yà）科學院院士保羅·伯恩認為，柔性電子技術的發展需要不同學科的人相互學習（xí），求同存異，以促進更多（duō）合作、促成更多創新及（jí）研究成果。
就在本屆（jiè）大會上，柔性電子與智能技術全球研究（jiū）中心研發團隊（duì）還（hái）發布了兩款可任意卷曲（qǔ）彎折的超薄柔性芯片。兩（liǎng）款（kuǎn）芯（xīn）片厚度均小於25微米，不到一根頭發絲直（zhí）徑的四（sì）分（fèn）之一。
研發人員（yuán）在現場演示了由（yóu）兩款柔性芯片組成的（de）柔性微係統功能。兩款柔性芯片分別是運放芯片和藍牙SoC芯片，其中運放芯片（piàn）能夠對（duì）模擬信號進行放大處（chù）理，而藍牙SoC芯片則集成了（le）處理器和藍牙無（wú）線通信功能。與傳統芯片相比，最新發（fā）布的柔性芯片不（bú）僅非常薄，而且柔韌（rèn）度很好。拿在兩根手指之間，輕輕一捏，柔性芯片就會彎成弧形但不會（huì）損（sǔn）壞。
不過馮雪指出，柔（róu）性電子技術發展（zhǎn）目前還處於起（qǐ）步階段，其（qí）最大的特點是多學科交叉，將不（bú）同行業、不同學科的人吸（xī）引在一起，通過彼此碰撞以（yǐ）提供不同思路及問題解決方案。
在陳曉東看來，未來柔性傳感器還將占據（jù）5G時代發（fā）展的重要位置，“把（bǎ）設備做成可彎曲、可延展的狀態，戴在身上、手臂上沒有任（rèn）何感覺，並且可以呈現關於人體信息的所有數據，這是科學家對未來柔性傳（chuán）感器更高的境界和追（zhuī）求”。
對此，柔性電子技術協同創新中心與清華大學（xué）柔性電子技術研究中心共同（tóng）發（fā）起成立Flex.net學術聯盟。該聯盟集成了（le）各方優勢資源（yuán）和創索（suǒ）尼（ní）量，下一步將通過共建、共享、共享（xiǎng），構建柔性電子技術產學研（yán）生態係統，大力推進柔性電子（zǐ）技術從實驗（yàn）室走向產（chǎn）業化。
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