可降解電子器件

美國(guó)斯坦福大學(xué)華人教授鮑哲南領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在最新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上報(bào)告說(shuō)，他們發(fā)明了一種柔性有機(jī)電子器件，用醋這樣的弱酸性物質(zhì)就可以無(wú)毒降解。這種電子器件未來(lái)不僅可以減少有害的電子垃圾，還可應(yīng)用于可穿戴醫(yī)療設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。

近年來(lái)，鮑哲南團(tuán)隊(duì)在研究模仿人體皮膚功能的柔性電子方面屢屢取得重要進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出像皮膚那樣可拉伸、能自愈的電子器件。但如何讓電子器件如同皮膚一樣具備可降解特性，從而減少電子垃圾，是團(tuán)隊(duì)希望解決的一個(gè)課題。此前，鮑哲南團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出一種導(dǎo)電性和拉伸性俱佳的高分子材料，可用作柔性電極。但是可導(dǎo)電聚合物并不能降解，因?yàn)槠浞肿娱g作用力很強(qiáng)。在最新的研究中，研究人員使用特殊的化學(xué)方法，把聚合物原子間的連接方式改變成可逆的連接方式。研究報(bào)告第一作者、斯坦福大學(xué)博士后雷霆說(shuō)，將這種原子連接模式引入柔性可導(dǎo)電聚合物的設(shè)計(jì)中，可以使聚合物材料在醋酸、土壤等溫和的酸性環(huán)境中被分解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這是首種可降解聚合物半導(dǎo)體材料。研究人員開(kāi)發(fā)了利用鐵做成柔性電極的特殊工藝，而電極的材料通常是金。雷霆說(shuō)，金不能被人體吸收，而鐵可以，并且對(duì)人體無(wú)害。研究人員還利用造紙用的天然纖維素，制作電子器件中用以支撐和保護(hù)電子元件的襯底。他們通過(guò)化學(xué)方法對(duì)天然纖維素進(jìn)行加工，使得制成的襯底具有透明、柔軟、平整的特性。研究人員說(shuō)，用可降解聚合物半導(dǎo)體材料、電子電路和襯底構(gòu)筑的電子器件在廢棄時(shí)，可以整體降解成無(wú)毒成分。研究人員指出，柔軟透明的襯底意味著用于監(jiān)測(cè)血壓、血糖、汗液等指標(biāo)的電子設(shè)備可以妥貼地“穿”在人體皮膚上。可降解柔性醫(yī)療電子設(shè)備還適合植入人體中，不必取出來(lái)。在對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)展開(kāi)大面積環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，科學(xué)家也可以空投不必回收、對(duì)環(huán)境無(wú)害的可降解電子傳感器。（來(lái)源：中國(guó)科普網(wǎng)）