新型硅片可横纵向延展 将用于可变形电子产品

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研究者称超薄的硅片可以在横向与纵向延展——这为电子眼和智能外科手套的实现提供了可能。
硅通常以坚硬的块状形式存在，但这些大块半导体只适用于电脑和手机，它们对于其他应用软件的主机是毫无用处的，如便携电子产品和可弯曲的电脑。而新型的聚合元件虽有韧性，但却不具有硅的功能。
俄班纳的伊利诺州大学的研究人员-平野最近解释了硅如何像橡皮筋一样在平面延展， 如今，在该团队的最新成果中，研究人员又制造出了可以在横向与纵向延展的硅片。这使电子元件安装在球形和不规则形状表面成为可能。
在过去的几年中，许多实验室和公司都曾致力于可弯曲延展的电子产品的研究，如常见的变形播放器。但是这些播放器依靠有机聚合物制成的电路，它们没有硅的高速性，因此不能用于实现精确的计算任务。另外，可延展的电子产品在形状上业也有局限性。例如：它们可以卷起来也可以弯曲，但不能与手的形状完全吻合。
伊利诺州的研究团队由材料科学与工程的约翰.罗杰教授领导，他们的最新研究成果建立在该开发团队早期的硅带一维延展研究之上。在早期研究中，他们把一个很薄的硅带固定在一个向前延伸的橡皮片上。当橡皮片的张力被释放时，硅带变形.随后，当橡皮片再次拉紧，硅带也被随之拉紧。然而，问题是这些硅带仅可以在一维空间中延展，而真正适合的电子元件应该也必须能向两个方向上延展，如用于覆盖球体或其他三维物体。
因此，研究人员用硅片代替了硅带固定在可伸展的橡皮片上。这种硅片尺寸大约三至五平房毫米，厚度仅为55 到 320 纳米。当张力被释放，硅片变形并形成复杂的波浪和锯齿状，创造出一种从未见过的硅几何图形。罗杰教授说他的团队成员都为这种几何形状所震撼。它是鱼骨式排列，很像倾斜并不断变化的鱼骨。从本质来讲，就是这种蛇形波浪允许硅片可以在横向与纵向中延展。
罗杰教授说，迄今为止他的研究团队用这种二维的延展硅制成了可使用的二极管。研究人员们已经制成了一系列方形硅垫，它们之间由波浪硅带连接。例如，罗杰教授预期，这种装置的设计可以用于一种可以测量人体荷尔蒙或pH置的智能外科手套中。
另外，研究团队正试图在可延展硅片上建立一个图像检测器序列，然后再把它们包在一个球体上，从而创建一个电子眼。罗杰教授说，这种应用预期能在最近几年实现 ，一旦研究人员可以在球体上安装上电子元件和图像检测器，人们就可以有一个更加先进和功能强大的摄影机，它可以用于手机或军事上。