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柔性电子时代有望实现“人体联网”

科普小知识2022-07-12 13:51:35
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由于灵活的显示技术,折叠屏幕手机已经问世。这就是柔性电子技术的全部吗?当然不是。

近日,第二届柔性电子国际学术会议在杭州召开。会议期间,中国科学技术出版社协会和Guangming.com还联合举办了第二期“科学麻辣烫”科学沙龙,邀请顶尖专家为您诠释柔性电子技术带来的神奇未来将超越屏风。

让电子系统“软化”

在会议上,浙江柔性电子和全球智能技术研究中心发布了两种超薄柔性芯片,它们的直径不到人类头发丝的1/4,并且可以弯曲。

柔性电子时代有望实现“人体联网”

除了柔性芯片,《科学技术日报》记者在《柔性电子学》和全球智能技术研究中心看到的柔性电子设备是势不可挡的:柔性超声波通信设备、柔性高密度触觉传感器和柔性机器人……与传统电子设备冰冷坚硬的外表相比,这些电子设备凭借其柔软的身体增加了一些亲和力。

目前,柔性电子技术的总体思想是通过工程设计使刚性电子元件具有柔性,改变电子系统的刚性物理特性清华大学柔性电子技术研究中心主任冯雪表示,这将使电子系统能够有效地与人、物体或环境融合,并扩展其功能。

“目前,大多数电子技术都是基于半导体硅。如果硅可以制成柔性的,它就可以在现有电子系统处理技术的基础上,迅速实现许多电子元件的柔性。”清华大学材料科学研究所副所长杨慎介绍。

从物联网到“人类互联网”

市场上出现的折叠屏幕手机是柔性电子技术的表现之一。

杨慎介绍说,目前的折叠屏幕手机之所以能够实现手机屏幕的折叠,主要是因为显示材料的灵活性。但在他看来,折叠屏幕手机并不“软”。因为每部手机都有数百个关键的电子元件,这些元件仍然很硬。

柔性电子时代有望实现“人体联网”

“将来,如果这些电子元件的灵活性足够高,手机不仅可以对折,还可以卷曲甚至完全折叠。”杨慎补充道。

医疗是冯雪团队关注的领域之一。他们开发了许多新的应用,将灵活的电子技术应用于医疗。例如,电子设备被制成像面罩一样,并附着在鼻梁周围的三角形区域,以实现对呼吸频率变化的24小时监控。

人工智能和人机交互领域也为柔性电子技术的应用提供了广阔的想象空间。杨慎说,随着柔性电子技术的发展,机器人全身的柔性传感器将使机器人拥有比人类更柔软的四肢和更灵敏的感觉系统。

在人机交互领域,未来人和机器可以通过灵活的神经接口连接起来,从而将人脑信号传递给计算机,实现双向交互。

南洋理工大学材料科学与工程学院的陈晓东教授介绍了一个正在世界范围内兴起的新概念,即与物联网相对应的“人体网络”。这一概念设想所有生理信息,如人体体温、脉搏和脑电图,都可以通过与人体兼容的各种灵活传感器联网。

柔性电子技术可以实现信息获取、处理、传输、显示和能量的灵活性,并以更好的生物兼容性实现所有事物的真正互联冯雪认为,柔性电子技术将对未来的信息技术领域产生破坏性影响。