微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 射频和无线通信 > 射频无线通信文库 > 石墨烯到底是什么?它能给电子产业带来什么?

石墨烯到底是什么?它能给电子产业带来什么?

时间:06-05 来源:RF技术社区 点击:

该原型是一主动式矩阵电泳显示器(active-matrix electrophoretic display),与现今电子阅读器使用的屏幕类似,但它是由可挠式塑料制成,而不是玻璃。与传统的显示器相比,该显示器的像素电子器件,或背板(backplane),包括了一溶液处理过的(solution-processed)石墨烯电极,它取代了Plastic Logic公司传统设备中的溅镀金属电极层,同时对产品和制程都带了好处。

石墨烯比像是氧化铟锡(ITO)的传统陶瓷式替代方案具有更佳的柔性,也比金属膜具有更佳的透通性。这种超柔性的(ultra-flexible)石墨烯层让许多产品得以实现,包括可折叠的电子产品。石墨烯也可用溶液来处理,从而带来了采用更高效印刷及卷对卷(roll-to-roll)制造方法所具有的固有优势。

每英寸有150个像素的背板是以Plastic Logic的有机薄膜晶体管(OTFT)技术在低温下制成的。石墨烯电极在溶液中沈积,随后再以微米尺度特征做出图样(pattern),然后完成背板。

对于此一原型而言,背板结合了电泳成像薄膜,可开发具有超低功率和耐用性佳的显示器。未来的展示可能会将液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)技术纳入,以实现全彩色和视频的功能。轻巧可挠的主动式矩阵背板可用来感测,而新颖的数字医疗成像和手势识别应用已经在开发中了。

剑桥石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授解释说:" 我们很高兴看到我们与Plastic Logic公司的合作,获得第一个利用在其像素电子中的石墨烯所做成的基于石墨烯之电泳显示器之结果。对实现完全可穿戴且灵活的设备而言,这是很重要的一步。此一成果巩固了剑桥石墨烯技术的群集,并展示了在协助将石墨烯从实验室带进到工厂的发展方面,有效的产学合作在其中所所扮演的关键性角色。"

Plastic Logic公司的CEO Indro Mukerjee说:"石墨烯的潜力是众所周知的,但工业的制程工程现在要求要将石墨烯从实验室带进到产业界,这次的展示彰显出Plastic Logic在此一发展趋势的领先地位,而此一发展趋势将很快就可以实现新一代的超可挠式,或甚至是可折迭的电子产品。"

为观察大脑活动提供更佳视野的透明传感器

在美国国防部高级研究计划局(DARPA)的可靠神经接口技术(Reliable Neural-Interface Technology ,RE-NET)计划的支助下,一组由美国威斯康星大学麦迪逊分校研究人员所组成的团队已开发出一种"看不见的(invisible)"植入式医疗传感器数组,这种数组将不会阻碍对大脑活动的观察。

根据最近一篇刊载在Phys.org上的文章指出,"神经信号的电气监控和刺激是研究脑功能的一种唯一可以依靠的技术,而使用光子(photons)而非电子的新兴光学技术为神经网络结构的可视化及大脑功能的探索,开启了新的契机。电气和光学技术具有明显的互补优势,如果两者一起使用,将可对在高分辨率情况下的大脑研究,提供深远的效益。然而,要将这些技术结合起来,却是一件极具挑战性的工作,因为传统金属电极技术太厚(>500奈米),让光无法穿透,使它们无法与许多光学方法兼容。"

威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程和神经外科教授Justin Williams表示: "神经植入技术的一个圣杯是我们很想有一种植入式装置,而它不会与任何传统的影像诊断产生干扰。传统的植入技术看起来像是点的正方形,你看不到在它下面的任何东西。我们想做出一种透明的电子器件。"

石墨烯到底是什么?它能给电子产业带来什么?

传统的金属电极的技术(左上)会阻碍神经组织的视野。由DARPA的RE-NET计划所资助开发的新的石墨烯传感器技术是可以导电的,且只有4个原子厚,比目前的触点薄数百倍(上中)。这种极薄的厚度使几乎所有的光可以穿越很宽范围的波长。放置在一块与组织形状相符的柔性塑料里衬上之传感器(下方)是概念验证工具的一部分,它展示出了更小、更具透光性的触点,且可同时使用电气和光学方法来对神经组织进行测量与刺激(右上)。

由于石墨烯的弹性和柔软性,以及其良好的导电性能,让它被选来当作新传感器的材料。且它对生物系统也是无毒的。威斯康星大学麦迪逊分校电气和计算器工程教授Zhenqiang (Jack) Ma指出,对材料的要求是要够薄且够坚固,才能在体内的环境下存活。放置在一块与组织(底部)形状相符的柔性塑料里衬上之石墨烯,"可在透明度、强度和导电率之间取得最佳的平衡" 。这款石墨烯传感器只有4个原子厚,这种极薄的厚度使几乎所有的光可以穿越很宽范围的波长,从紫外线到深红外线(deep infrared)。

DARPA的项目经理Doug Weber 表示,"这项技术展示出了将大脑中神经网络活动可视化和量化的潜在突破能力。同时以大范围及快速的速度对电活动进行测量,并提供神经元网络解剖的直接可视化和调变的这种能力,可对大脑结构和功能之间的关系提供前所未见的洞察力,更重要的是,可以观察到这些关系是如何随着时间而发展,或受到损伤或疾病的困扰。"

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top