柔性電子技術概述與應用

2020-12-06 柔性電子與智能技術

隨著時代的發展,柔性技術應運而生。柔性電子英文名為Flexible Electronics,是一種技術的通稱。這種電子設備在一定範圍的形變(彎曲、摺疊、扭轉、壓縮或拉伸)條件下仍可工作。

柔性電子技術有可能帶來一場電子技術革命,引起全世界的廣泛關注並得到了迅速發展。美國《科學》雜誌將有機電子技術進展列為2000年世界十大科技成果之一,與人類基因組草圖、生物克隆技術等重大發現並列。

柔性電子可概括為是將有機/無機材料電子器件製作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術,以其獨特的柔性、延展性以及高效、低成本製造工藝,在信息、能源、醫療、國防等領域具有廣泛的應用前景,如柔性電子顯示器、有機發光二極體OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板等。

與傳統IC技術一樣,製造工藝和裝備也是柔性電子技術發展的主要驅動力。柔性電子製造技術水平指標包括晶片特徵尺寸和基板面積大小,其關鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本製造出特徵尺寸更小的柔性電子器件。

據麥姆斯諮詢報導,醫療保健領域最早採用該項技術,集成了柔性傳感器的技術是遠程監測和跟蹤患者康復系統的組成部分。這種新型柔性傳感器已被證實可通過良好的柔性與監測效果,改善患者的治療狀況,從而得到更快速有效的康復。

在醫療領域,由於人體溫度的重要性以及其與人體各種病變的密切關係,人體溫度是生理學的基礎指標。長期實時監測體溫在臨床醫學中具有重要意義,特別是對跟蹤新生嬰兒或處於麻醉情況下的患者,其醫療保健質量而言。

在傳統情況下,人體體溫是通過水銀溫度計測得的腋窩溫度。但是,這種方法不適用於不能保持靜止的嬰兒或患者。當前用於快速無創地測量體溫的一種方法是基於非接觸式的紅外測溫儀。但是,這樣的設備成本高,並且不能準確地監視局部溫度。因此,靈活、可穿戴的溫度監測設備是一種可行且實用的解決方案。

表皮溫度傳感器可以貼合在皮膚上,並且將環境的影響最小化,精確地測量體溫。基於表皮電子學的概念和柔性電子技術,現已開發出部分可穿戴溫度傳感器,這些傳感器有望在疾病診斷和人類保健中發揮重要作用。

目前,柔性電子在體溫和心電監測方面,都已實現將技術產品化,未來在醫療領域,柔性電子的應用將越來越廣泛。

註:部分資料來源於網絡,侵刪。

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