进化!从“硅基”到“有机”

这场从“硅基”到“有机”的材料革命另辟蹊径,通过从0到1的颠覆性材料,让世界看见另一种可能

这看上去

是一张轻薄透明的“塑料布”

它柔软易折叠

其实,它是能导电的柔性有机电路

“三折叠”屏幕的发光层就是用它制成














































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谁能想到

曾被认为“不可能导电”的有机材料

正掀起一场改变人类生活的科技革命


1833年,英国科学家法拉第

发现硫化银的奇怪特性

温度越高,电阻越低

这个反常识的现象

悄悄埋下半导体材料的种子




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此后百年

电子管、晶体管、集成电路相继登场

硅基芯片成为科技界的“硬通货”

但人们渐渐发现

这些“硬邦邦”的芯片有个致命短板

想让手机折成两半

想让手表贴紧皮肤

硅基材料说:没门


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随着电子设备

从大型主机演变为可穿戴设备

它们渴望拥有“柔软身段”

传统无机半导体的刚性局限日益凸显

如果说科技是硬实力的较量

这种创新,正在以“柔”破局


有机半导体的出现,

为电子世界注入“柔性基因”

不同于无机材料的共价键联合方式

有机材料分子间

通过范德华力堆积进行连接

使它的分子结构

可以像积木一样自由搭建

这种特性,让它可以随意弯曲、折叠




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传统芯片制造的关键工艺叫光刻

相关设备造价动辄高达数亿美元

相比之下

用于制备有机半导体材料的高精度印刷设备

只需十几到几十万美元

并且,与传统光刻工艺相比

印刷加工工序简单

对环境要求低

成本大幅降低


天津大学胡文平教授团队

将有机半导体材料配置成溶液

通过喷墨打印

以及高效、大面积的“卷对卷制备方法

在室温下进行印刷

让芯片摆脱高温高真空的特殊环境

以低成本实现弯曲折叠














































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柔性电子材料的未来大有可为

未来的客厅里

电视可能是一面能卷曲的墙布

高铁车头可能变成曲面显示屏

实时呈现驾驶数据

而在医疗领域

一枚创可贴大小的柔性传感器

正紧贴在皮肤上

让舒适、稳定的健康监测成为可能


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更令人期待的是“人机共生”的未来

有机半导体的“随形贴合”

让电子设备不再是冰冷的外置工具

而成为身体的延伸

或许有一天

柔性电子能化作“电子皮肤”

让假肢感知温度

或是成为植入式监测器

无声守护器官健康


在半导体领域

中国曾长期面临“卡脖子”问题

而有机半导体的出现

为打破技术垄断提供了新路径


从高迁移率材料的自主研发

到卷对卷印刷装备的国产化突破

在这场没有硝烟的竞赛中

中国正以“柔性突围”的姿态

实现从“跟跑”到“并跑”的跨越




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这场

从“硅基”到“有机”的材料革命

另辟蹊径

通过从0到1的颠覆性材料

让世界看见另一种可能