20111216_BerkeleyLab_NT02  

美國能源部(U.S. Department of Energy, DoE)的勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)指出,一種嶄新的碳奈米管墨水配方,可望製造出更靈活、更快速、更便宜以及更加耐用的智慧設備。
柏克萊實驗室表示,這種新材料用途廣泛,可用於顯示器;或用於監測橋樑、建築物和飛機等裂縫的感測器;可更積極治療感染的醫療用繃帶;為一次性食用的食品檢測是否變質;甚至可將紡織品變身為太陽能板。

在塑料基板上使用柔性電子沉積與噴墨印刷技術,將可製造出能夠捲起、折疊的智慧型電子設備,甚至能開發出一次性使用的產品,因為運用這種技術,將可開發出超低成本的裝置。然而,當前用於印刷柔性電子的有機墨水都非常緩慢,而且在一般空氣中也有著生物分解(biodegradable)的問題。

為了呈現採用半導體技術的嶄新碳奈米管性能,Berkeley實驗室展示了覆蓋在智慧型棒球上的人工電子皮膚(e-skin),它能感測到投擲和握等感覺,頗具體育應用潛力。

“我們製造了具備靈活機械性和可拉伸特性的主動式矩陣背板,這種背板是以完全鈍化和高度統一、採用單壁碳奈米管製造的薄膜電晶體陣列為基礎,”Berkeley實驗室的材料科學家暨加州柏克萊大學電子工程系教授Ali Javey說。他展示了與Kuniharu Takei和Toshitake Takahashi共同進行的研究成果。

這種新的墨水可製造出無須微影步驟的薄膜電晶體,其速度比有機電晶體更快,甚至可超越其他的柔性電子製造技術,Javey說。藉由將99%為半導電性質之奈米管的研磨漿料作為墨水,這個由柏克萊實驗室所製造出的棒球原型將能感測到 手指握住球的時候施加在其表面上的壓力。

新的電子皮膚在柔性的聚醯亞胺基板上製造,它使用雷射切割出六角形孔洞的蜂窩(honeycomb)架構,製造出可拉伸的柔性基板。在24平方公分的基板上總共有96個TFT感測器,而後這個柔性基板被覆蓋在棒球上。

柔性、可拉伸的薄膜電晶體陣列覆蓋在棒球上,為下一代的塑料電子設備展現了這種背板材料的機械強度。

編譯: Joy Teng

(參考原文: Flexible substrates harness carbon

,by R. Colin Johnson)

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