未來或將是屬於人造皮膚的:電子時代的顛覆者
20年後,也許你的生活將是這樣的:
你脈搏上的電子皮膚,能隨時監測心率、血糖,實現智能把脈;
喉嚨上的電子皮膚,通過感受咽喉肌肉運動產生的壓力變化,為聾啞人“發聲”;
你的整個身體或將成為一個網絡中心,體內的跟外界產生連接……
這些看起來很遙遠,但其實正在邊緣地帶,悄悄孕育著,並且極有可能成為當下智能手機時代的顛覆者。
因人造皮膚開發而聞名於世的全球頂級華人女科學家鮑哲南,在混沌大學的課程中說,像人類皮膚一樣柔軟的柔性電子器件,將是電子工業下一個發展的大趨勢,甚至有可能顛覆智能手機。
以下根據鮑哲南9月16日在混沌大學的課程《柔性電子變成人類皮膚》整理而成。
授課老師|鮑哲南:斯坦福大學教授、世界傑出女科學家獎獲得者
如果說摩爾定律幾乎已達到物理極限,那麼未來的電子工業出路會在哪裏?我認為,新的材料、新的器件將會開辟一個全新電子工業的基本元素。
在混沌大學的這次課程中,我將為各位同學介紹人造皮膚——這個可以在電子工業中開啟全新領域的材料,到底如何產生,又將會為工業產業帶來怎樣的轉變。
未來電子工業:不一定很硬,也可以柔軟
我們都知道,電子工業的開端是貝爾實驗室發明了晶體管。博士畢業後,我曾在那裏工作了八年,也在那裏確定了我研究的大方向。
在貝爾實驗室誕生的13個諾貝爾獎中,晶體管是第一個。
晶體管是什麼?簡單說,就是一個電子器件,類似於一個小開關。計算機芯片的運轉,以及顯示屏幕會轉換畫麵,都是因為有它。
晶體管之所以能蓬勃發展,有一個重要的關鍵點,就是發現了可以用便宜的材料——“矽”,來做晶體管。要知道,晶體管最開始做出來的時候,所用的材料並不是可以生產的材料。
後來,英特爾又發現了怎麼樣可以把晶體管集成,做在一片襯底上。也就是說,一個很大的電子器件,可以把它做得非常小,全是薄膜型,做在一片襯底上;在同樣一個襯底上放得晶體管約多,賣的小芯片越多,賺得錢就越多。
於是,英特爾創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)提出了電子工業發展領域重要的經濟規律——摩爾定律,即當價格不變時,集成電路上可容納的元器件數目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。
直到現在,芯片可以做到7納米,比我們的頭發還要細(備注:人類頭發一般在100微米以內),如果再縮小,就是原子級了,幾乎已達到物理極限。那麼,未來,電子工業還有什麼出路?
其實,除了越來越小之外,電子工業還有另外一個很重要的發展趨勢,就是可以把電子產品做成更加多樣化、多形化。
所以,如果要讓電子工業有一個新的突破的話,我們所用的電子材料完全要變掉。因為現在的電子材料都是硬的,矽就像玻璃一樣,容易碎。
這些來自工業發展的需求就形成了我研究的大目標:用新的材料、新的器件,讓電子工業有新的發展可能性。
那麼,我們需要的這種新材料,有什麼可能的實現方式呢?<餘下全文<
最後更新:2017-10-11 17:03:14