柔性材料：可穿戴設(shè)備未來發(fā)展的新方向

　　現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代，從科技巨頭到創(chuàng)業(yè)公司，似乎許多企業(yè)都對(duì)可穿戴設(shè)備充滿了美好的憧憬。似乎現(xiàn)在在整個(gè)可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，有想法并不是什么難辦的事情，而這種對(duì)技術(shù)發(fā)展形成限制的其實(shí)原料、設(shè)備和技術(shù)的局限，尤其是許多新奇的想法還需要更好的技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。

　　尤其是隨著可穿戴電子設(shè)備的層出不窮，智能腕表、智能腕帶等都將成為一種主流趨勢(shì)，這種問題更為突出。由于人類身體構(gòu)造的原因，可穿戴設(shè)備如何更好的貼合人類的肢體也是需要探索的方面。就算可穿戴設(shè)備的材質(zhì)再柔軟再舒服，也似乎也無法帶來最好的使用體驗(yàn)。

　　柔性電子材料是近幾年來比較熱的一種研究方向，隨著研究的深入，很多柔性材料產(chǎn)品的出現(xiàn)為可穿戴電子設(shè)備等帶來了全新的體驗(yàn)。

　　近日，《自然》刊發(fā)了一篇報(bào)道，美國斯坦福大學(xué)研究人員首次制備出一種可用于制作晶體管的可自愈彈性聚合物，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜有機(jī)電子表面模仿人類皮膚，研究結(jié)果有望進(jìn)一步推動(dòng)新一代可穿戴設(shè)備研發(fā)。

　　制作彈性半導(dǎo)體聚合物一直以來都是個(gè)難題。彈性材料的典型設(shè)計(jì)規(guī)則是讓材料更軟、結(jié)晶度更低。但一般的高性能半導(dǎo)體聚合物，都需要高度結(jié)晶且硬度較高，導(dǎo)致材料硬且脆，容易碎裂。

　　而斯坦福大學(xué)的研究人員采用了新的思路，通過將剛性半導(dǎo)體聚合物與柔性材料結(jié)合，聚合物在拉伸到原來尺寸的兩倍以后，仍然保持原有的導(dǎo)電性能，與非晶硅的導(dǎo)電性能一致，該材料同時(shí)體現(xiàn)出像人體皮膚一樣可以拉伸、形成褶皺、自我愈合的特性。能夠用于可穿戴設(shè)備、電子皮膚乃至柔性機(jī)器人。

　　這種彈性晶體管材料由兩部分組成：一是剛性的半導(dǎo)體，二是連接這些半導(dǎo)體的無定形鏈。拉伸時(shí)，無定形鏈間由氫鍵連接，收縮時(shí)氫鍵斷裂吸收機(jī)械應(yīng)力。該材料經(jīng)過上千次拉伸循環(huán)后，開始出現(xiàn)一些裂紋，導(dǎo)電性也輕微降低。但使用熱板上加熱之后，該材料可以自我愈合，并且?guī)缀跬耆謴?fù)原本的導(dǎo)電性能。

　　目前，研究人員已經(jīng)使用該聚合物制造出可以穿戴在肘部和踝部的彈性晶體管。研究團(tuán)隊(duì)正在從事將這種材料納入傳感器的研究，希望以后能開發(fā)出柔性可穿戴顯示器。

　　這種柔性電子皮膚作為一種可嵌入或覆蓋人體的高精尖設(shè)備，未來或許不需要給慢性病患佩戴電子監(jiān)視設(shè)備來跟蹤心率、血壓、血糖等指標(biāo)，柔性電子皮膚就是人體健康最好的指示標(biāo)?？梢哉f，柔性電子皮膚的潛力極大。隨著智能醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等科技的普及，可穿戴設(shè)備的需求激增，而柔性電子皮膚作為可穿戴設(shè)備的完美結(jié)合，發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。