本報(bào)訊 (記者 彭德倩)晨起對(duì)鏡洗漱,手指輕點(diǎn)鏡面,日程安排、天氣預(yù)報(bào)躍然其上;拿起桌上透明平板,隨手彎曲折疊、塞入褲袋,趕著去上班……科幻電影中,這樣的場(chǎng)景并不鮮見。近日,同濟(jì)大學(xué)學(xué)者研發(fā)“納米紙有機(jī)晶體管”技術(shù),將電子設(shè)備做到薄薄一張紙上,并以其“全透明、可彎曲、可降解”的特性,推動(dòng)電子產(chǎn)品向“科幻世界”更進(jìn)一步,使得“紙上電腦”有望成真。
透明化、可彎曲是電子產(chǎn)品未來發(fā)展的兩個(gè)重要方向。然而,學(xué)界對(duì)電子產(chǎn)品新材料仍有困惑——目前已有的較為成熟的透明可彎曲電子產(chǎn)品,大多將半導(dǎo)體層依附于特殊塑料上,不可降解,會(huì)產(chǎn)生電子垃圾;玻璃材料既透明又可降解,卻不能彎曲。如何解決這個(gè)問題?同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授黃佳與美國(guó)馬里蘭大學(xué)專家共同領(lǐng)銜的小組,將目光瞄準(zhǔn)了紙。
黃佳教授介紹:“普通紙張纖維粗,透光但不透明;而且它表面粗糙,凹凸不平,要在上面制備半導(dǎo)體層,不僅很難形成完整、連續(xù)、均勻的膜,而且還容易導(dǎo)致晶體管漏電。”為此,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)普通造紙所用的木漿纖維,作了特殊處理,使其尺度達(dá)到納米量級(jí)。如此制作出來的“納米紙”可有效減少對(duì)光的吸收和散射,不僅變得透明,而且其表面有如塑料一般光滑,這為接下來在上面制備性能優(yōu)良的晶體管掃清了障礙。
以這一新型“納米紙”為襯底材料,研究團(tuán)隊(duì)在上面一層層制備出由碳納米管、絕緣層、有機(jī)半導(dǎo)體組成的晶體管,透明度高達(dá)84%。實(shí)際性能測(cè)試表明,將整個(gè)器件以3.5毫米的半徑彎曲起來時(shí),它上面的透明晶體管仍能保持優(yōu)良的工作性能。
黃佳教授說,“或許在不久的將來,人們就能利用可再生資源印刷出透明可彎曲的電子設(shè)備,類似于電影《哈利波特》中‘魔法報(bào)紙’的紙質(zhì)電子產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)。從理論上說,這將是邁向環(huán)保紙質(zhì)電子產(chǎn)品的第一步?!?br>