科學(xué)家制出可拉伸全橡膠電子器件

　　提到橡膠，您或許會想到用來生產(chǎn)手套、氣球和輪胎，但如今科學(xué)家已能夠用其制出可拉伸的全橡膠電子材料及器件。

　　美國休斯敦大學(xué)華人科學(xué)家余存江助理教授課題組在新一期美國《科學(xué)進展》雜志上報告說，他們在柔性可拉伸電子領(lǐng)域取得新突破，研制出了可拉伸的橡膠半導(dǎo)體和導(dǎo)體材料，并利用這些材料制成全橡膠晶體管、傳感器和機器人皮膚。

　　余存江9月9日在接受新華社記者電話采訪時說，柔性可拉伸電子在健康監(jiān)測、醫(yī)療植入、人造皮膚及人機交互等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，但目前的電子材料尤其是半導(dǎo)體材料大多不可拉伸，因此人們主要通過將這些材料設(shè)計出特殊結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)可拉伸的目的，如褶皺、蛇形或彈簧等，但這些方法存在工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)可靠性差、制作成本高等缺點。

　　余存江課題組轉(zhuǎn)而在材料本身下功夫，設(shè)計并制備出基于半導(dǎo)體納米纖維和硅橡膠的復(fù)合橡膠半導(dǎo)體材料。這些橡膠半導(dǎo)體不僅具有優(yōu)良的機械拉伸性，還具有良好的半導(dǎo)體電特性，可在拉伸50%的情況下正常工作。此外，他們還開發(fā)另外一種復(fù)合材料制備法，用金、銀等金屬與橡膠材料制備出能拉伸的橡膠金、橡膠銀等橡膠導(dǎo)體材料。

　　利用這些橡膠電子材料，課題組成功制成了全橡膠晶體管以及全橡膠的溫度、壓力等傳感器。全橡膠晶體管同樣可在拉伸50%的情況下正常工作，各種傳感器也具有良好的感測性能。

　　課題組還成功利用這些橡膠電子器件制成機器人皮膚，并實現(xiàn)機器人手感測環(huán)境以及翻譯啞語手勢的功能。

　　余存江說：“總的來說，全橡膠電子器件繼承了橡膠材料的機械性質(zhì)，不僅具有優(yōu)良的可拉伸延展性、良好的電性能和高結(jié)構(gòu)可靠性，還具有制作工藝簡單、適合大規(guī)模制造、成本低的優(yōu)點?？梢灶A(yù)見，全橡膠電子將推動新一代柔性電子的技術(shù)革新。”