碳納米管的可拉伸電子技術(shù)突破

休斯敦大學(xué)的研究人員改進(jìn)了可拉伸電子設(shè)備的設(shè)計(jì)，使他們脫離實(shí)驗(yàn)室并進(jìn)入商業(yè)市場?？衫祀娮釉O(shè)備被認(rèn)為是從可穿戴設(shè)備到智能手機(jī)的設(shè)備的未來。然而，此時(shí)的研究主要局限于實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)榭茖W(xué)家將各種材料和組件放在一起，使這些設(shè)備在商業(yè)上成為可能。

休斯敦大學(xué)(UH)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，通過連接研究中的兩個(gè)特定領(lǐng)域 - 載體移動(dòng)性和集成電子產(chǎn)品，這有助于推動(dòng)這些設(shè)備更接近商業(yè)化。研究人員表示，這項(xiàng)研究發(fā)表在Science Advances的一篇論文中，通過實(shí)施改進(jìn)的載流子遷移和集成電子學(xué)等方面，為機(jī)器人皮膚，植入式生物電子學(xué)和人機(jī)界面等智能設(shè)備的關(guān)鍵進(jìn)展鋪平了道路。

由UH機(jī)械工程助理教授Cunjiang Yu領(lǐng)導(dǎo)的研究人員概述了如何開發(fā)基于橡膠材料的可拉伸半導(dǎo)體 - 包括橡膠集成電子器件，邏輯電路和陣列感應(yīng)皮膚。

實(shí)際上，低載流子遷移率以及復(fù)雜的制造要求阻礙了先前可拉伸半導(dǎo)體的發(fā)展。載流子遷移率是電子在材料中移動(dòng)的速度。研究人員表示，這對于電子設(shè)備的成功功能至關(guān)重要，因?yàn)樗梢钥刂瓢雽?dǎo)體晶體管放大電流的能力。

休斯頓大學(xué)的研究人員通過發(fā)現(xiàn)在P3HT或聚二甲基硅氧烷復(fù)合材料的橡膠狀半導(dǎo)體中添加少量金屬碳納米管，可以改善載流子遷移率，從而實(shí)現(xiàn)了解決這些問題的突破。

“我們報(bào)告了橡膠半導(dǎo)體具有高有效遷移率的完全橡膠集成電子產(chǎn)品......通過將金屬碳納米管引入橡膠狀半導(dǎo)體中，有機(jī)半導(dǎo)體納米纖維滲透，”研究人員，包括Yu在科學(xué)進(jìn)展論文中寫道。“通過提供快速路徑，從而縮短載波傳輸距離，可以實(shí)現(xiàn)載波移動(dòng)性的增強(qiáng)。”

Yu解釋說，具體而言，材料的組合提供了“高速公路”，以加速跨越半導(dǎo)體的載流子傳輸。他說，UH研究人員計(jì)劃繼續(xù)開展工作以進(jìn)一步提高航空公司的機(jī)動(dòng)性。Yu補(bǔ)充說，他們還在可擴(kuò)展的集成電路和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域開發(fā)，計(jì)劃構(gòu)建更復(fù)雜，層次化，高水平的集成數(shù)字電路。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時(shí)間，她喜歡沖浪，旅游，音樂，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個(gè)村莊。