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最新成果┃《自然·生物医学工程》适用于微创手术的柔性多功能阵列: 张海霞 2020-9-8 10:46; 近日，《自然 · 生物医学工程》（ Nature Biomedical Engineering ）杂志在线发表了题为 “Catheter-integrated soft multilayer electronic arrays for multiplexed sensing and actuation during cardiac surgery” 的论文。文章提出了一种多层柔性阵列结构，可应用于心脏外科手术，实现高密度、多功能的检测和治疗。文章针对当前医用导管上所集成的电子器件在空间密度、与柔软生物界面的匹配、功能多样性等方面的不足，采用微电子工艺和先进集成制造方法相结合的方式，实现了三点突破。首先，采用微电子工艺可以并行化、批量化制备硅基电子器件，实现器件数量和空间分辨率的大幅提升（图一）；图一：温度传感器的工艺流程示意图其次，通过转印工艺可以将电子器件从硅衬底转移至柔性可拉伸的衬底，实现器件阵列的柔性化，从而与生物界面形成可靠的接触，提高检测精度与治疗效果；最后，通过垂直堆叠多层柔性电子器件阵列，可以在保证器件空间密度的情况下实现多功能的集成（图二）。图二：垂直堆叠的多层柔性阵列结构示意图这些多功能电子器件阵列具有轻薄、柔软、可拉伸等特点，可以保形覆盖于医用球囊导管的表面，并随着球囊的形状产生形状的改变（图三）。当球囊收缩时，这些多功能电子器件阵列可以与球囊导管一同以微创的形式植入生物体；当球囊膨胀时，多功能电子器件阵列可与生物组织形成柔软、可控的接触，从而实现多种检测与治疗功能。图三：与球囊导管集成的多功能电子器件阵列；左侧为电子球囊导管插入塑料心脏模型的实物照片，右侧为多种集成了不同电子器件阵列的球囊导管实物照片。这种集成了多功能电子阵列的球囊导管在心脏微创手术领域可以发挥其显著的优势。以治疗心房震颤的微创手术为例，在手术过程中，需要通过球囊导管实现诸多检测与治疗功能，包括评估球囊导管与心肌组织之间的接触情况、检测不同部位的心电信号、通过射频消融（ RF ablation ）改善心房震颤、评估射频消融过程的温度情况等。为满足上述功能，研究人员将电极阵列、温度传感阵列、压力传感阵列以垂直堆叠的方式集成（图四），并在 Langendorff 离体心脏灌流系统验证了多功能电子器件的功能。图四：垂直堆叠的多层柔性阵列结构实物照片本文由美国西北大学 Querrey Simpson 生物电子研究所韩梦迪博士、西安交通大学材料学院陈林博士、乔治华盛顿大学生物医用工程系 Kedar Aras 博士为论文第一作者，美国西北大学 John A. Rogers 院士、黄永刚院士、乔治华盛顿大学 Igor R. Efimov 教授为论文通讯作者。该研究得到了中国国家重点研发计划、法国巴黎的 LEDUCQ 基金会、美国国立卫生研究院等基金的资助与支持。特别说明：论文第一作者韩梦迪博士是Alice Wonderlab2017届毕业生，论文作者陈学先博士是Alice Wonderlab今年的毕业生，祝贺两位优秀的同学！文章链接： https://www.nature.com/articles/s41551-020-00604-w Han, M., Chen, L., Aras, K. et al. Catheter-integrated soft multilayer electronic arrays for multiplexed sensing and actuation during cardiac surgery. Nat. Biomed. Eng. (2020). https://doi.org/10.1038/s41551-020-00604-w; 个人分类: 科研心得|5003 次阅读|0 个评论

张海霞︱iCANX Talks开讲嘉宾John A Rogers: 张海霞 2020-4-16 12:27; 【题记】这个周五(4月17日)晚上8点（北京时间），iCANX Talks（全球前沿科技直播）隆重开播，开场嘉宾就是 John A Rogers，这位美国最年轻的四院院士（美国工程院院士、美国科学院院士、美国医学院院士、美国文理科学园院士），他的讲座是《适用于人体的柔性电子与柔性微流控系统》，将介绍课题组近年来的一些核心技术和概念，欢迎大家在线大牛分享最新成果和科研经验！ Soft Electronic and Microfluidic Systems for the Human Body 适用于人体的柔性电子与柔性微流控系统 John A. Rogers教授生物集成电子中心主任美国西北大学课题组主页： http://rogersgroup.northwestern.edu 学术大牛养成记： John Rogers 谈科研经验【题记】 John Rogers 是柔性电子领域炙手可热的领军人物，美国最年轻的两院院士，几年前请他来北大做过讲座，非常轰动，他的科研经验值得学习，特别是坚持每天早上五点前到办公室开始工作这一点，勤奋是成功的第一要素，古今中外概莫能外！【 John A. Rogers 简介】约翰 A 罗杰斯教授于 1989 年本科毕业于德克萨斯州大学奥斯汀分校，获物理化学学士学位； 1992 年硕士毕业于 MIT ，获物理化学硕士学位； 1995 年博士毕业于 MIT ，获物理化学博士学位。 1995-1997 年，罗杰斯教授获得了哈佛大学 Junior Fellow 的资助。在此期间，罗杰斯教授同时成立了 Active Impulse Systems 公司，用于产业化他博士期间开发的一些列技术。罗杰斯教授在 1997 年加入贝尔实验室，担任凝聚态物理研究部门的技术员，并在 2000-2003 年担任该部门的主任。 2003-2016 年，罗杰斯教授任职于伊利诺伊大学厄巴纳 - 尚佩恩分校，担任 Swanlund 讲席教授（该校最高荣誉），主要任职于材料科学工程系，并在化学系、生物工程系、机械工程系、电子与计算机工程系兼职，同时担任担任纳米科学与工程中心 - 纳米加工分部的主任。 2009-2012 年，罗杰斯教授担任 Seitz 材料实验室主任。罗杰斯教授于 2016 年 9 月加入西北大学，担任 Louis Simpson 与 Kimberly Querrey 教授，任职于材料科学与工程系、生物医学工程系、机械工程系、电子与计算机工程系、化学系、以及神经外科系，同时担任生物集成电子中心主任。罗杰斯教授的研究方向微米纳米加工技术、电子光电子器件、生物集成系统等。他已经发表超过 650 篇论文，获得了超过 70 项专利授权并在各大公司及他所创建的多个初创公司广泛使用。罗杰斯教授为美国工程院院士（ 2011 ）、美国科学院院士（ 2015 ）、美国医学院院士（ 2019 ）、美国文理科学园院士（ 2014 ），电气电子工程师学会会士（ IEEE, 2009 ）、美国物理学会会士（ 2006, APS ）、材料研究会会士（ MRS, 2007 ）、美国科学促进会会士（ AAAS, 2008 ）、美国国家发明家学会会士（ NAI, 2013 ） , 获得的奖项包括： Benjamin Franklin 奖章（ 2019 ）， MRS 奖章（ 2018 ）， Samuel R. Natelson 奖（ 2018 ）， Nadai 奖章（ 2017 ） IEEE EMBS Trailblazer 奖（ 2016 ）， ETH Zurich Chemical Engineering 奖章（ 2015 ）等。访谈： John A. Rogers 谈科研经验 Energist 能源学人近日，能源学人受到 Nature 会议 —— 柔性电子与未来展望会议方（西北工业大学和自然科研共同主办）的邀请，对柔性电子领域的顶级学者进行了专访。能源学人：您在科研中如何获得原创性的灵感或者想法？ Rogers 教授：我不知道，都是来自于上帝（哈哈 ...... ）。不过做有些事情肯定可以增加获得灵感的概率。第一，多与学者交流，参加学术会议，比如这个自然柔性电子会议。与同行交流可以获得帮助和灵感。多听听该领域的挑战，多思考解决方法。比如，对于柔性电子这一多学科交叉领域，一个人很难在很多领域都成为专家，所以团队以及人员合作都非常重要。我对柔性电子在医疗保健方面的应用很感兴趣，那么与医生、护士、病人交流，可以知道医院里是怎么回事，柔性电子可以用在哪里。有时当你弄懂问题的同时也就有答案了，同时还可以帮你找到新的科学研究课题。第二，建设好的团队。有时学生、博士后也会有他们自己的想法，这时你可以在他们想法的基础上得到更好的想法。通常一个好的想法并不是从某一个单一的想法得到的。每一个想法可以给出一个闪光点，这样很多想法叠加在一起，就可以得到很大的进展。如何在科研中获得好的创新想法，是一个很有趣的问题，也不太好回答，这些是对我们来说很好的途径。能源学人：请谈一谈柔性电子在活体应用方面的未来展望 Rogers 教授：我们曾从诊所和病人那里了解到这一领域还有很多方面需要改进。电子器件在活体应用方面有诸多优点，比如成本更低，效率更高，可以在医院外面使用，等等。目前的可穿戴柔性电子器件主要是测试物理信号，比如运动、应力、温度等，都是生物物理方面的。但是在身体化学方面的检测做的还不够好，所以生物化学传感器仍然是一个巨大的领域需要发展。比如，怎样无损检测血液中的化学成分，仍然需要新的技术、新的想法和新的传感器。当然，最终的电子器件是要既能检测生物物理信号，也要能够检测化学信号，这样才能更确切的知道活体的健康状况。不过我觉得没有哪种传感器可以一次就把所有的信号都检测出来，我们需要同时做很多次检测。这是未来硬件方面的一个挑战。除此之外， Rogers 教授觉得数据分析、机器学习、人工智能将能从这些大量的检测结果给出一个健康评估，这也将是一项巨大挑战。怎样从这些精确的检测里得到有用的信息非常重要，不过这些不是我所擅长的，希望将来能够跟软件工程师、硬件工程师一起合作。能源学人：您曾在贝尔实验室的工作过，这一段的经历对您科研有何影响？ Rogers 教授：贝尔实验室的工作经历对我很有价值，因为贝尔实验室建立了一套如何做有影响力科研的成功模式，可以说贝尔实验室对科学家来说是有史以来最成功的实验室。这个从贝尔实验室获得诺贝尔奖的科学家的数量，以及贝尔实验室在电信、晶体管、太阳能电池、激光、 CCD 相机等等很多新技术领域的影响都可以证明。在我的实验室，我们尽力做到贝尔实验室的模式。我们从对基础科学问题的解决过程中发现新的创新性技术，比如新的测试、新的潜能等。贝尔实验室研究晶体管，因为他们想得到更好的转换器。他们研究半导体完全是从纯科学问题出发的，然后看科学问题可带来什么样的技术。我们实验室也会研究很多科学问题，但我们对新技术也很感兴趣。从另一方面说，研究经费是来自于纳税人，我们希望我们的研究成果能提升健康医疗水平。我们所做的不是对已有技术的改进，而是从事基于科学问题的新技术、新发现。另外，贝尔实验室非常注重合作。一般在大学里，每个教授都是自己拥有独立实验室。而在贝尔实验室，做材料、物理、电子工程等方面的研究者们都在一起工作。我觉得这是一种非常有效的工作模式，所以我们实验室通常比其他实验室与外界有更多的合作。我们的工作属于多学科交叉领域，实验室有学材料科学的、生物工程的、力学的、物理的、化学的等等各个领域的，所以我们实验室也像一个小的贝尔实验室。关于如何在多学科交叉领域取得成果，我建议每个人都建立自己的类似 T 型的知识体系，在某一方面深入研究，然后在其它方面有所涉猎，这样大家合作更容易取得大的突破。能源学人：能否谈谈您对 2018 年自然柔性电子会议的期待？ Rogers 教授：通常，科学讨论能够带来新的想法和研究方向。一方面，像自然柔性电子会议，这样的一个国际会议，把不同方向的科学家聚集在一起，可以展示柔性电子不同方面的想法和发展，并有可能产生新的研究方向、改进的材料技术等。特别是这个会议，把中国、美国、德国、英国等不同国家的科学家聚集在一起，不仅是多学科，而且是很国际化，这非常有利于合作，有利于解决健康医疗方面的问题。另一方面，因为这个会议是在中国举办的，那么全球都会知道中国在柔性电子方面的投入，希望这也会给其他国家起到示范带头的作用。在柔性电子方面的研究不仅仅是学术问题，也一定会带来新的商业化技术。由于中国强大的制造能力，那么中国在柔性电子方面的投入，将不仅带动科学的发展，更会在一个很高的层面促进商业化技术的实现，并使其全球化。我个人非常期待看到中国在柔性电子方面的领头作用。我曾参观中国杭州和日本的柔性电子研究中心以及企业的时候，感到很震惊。并且这次会议后，会议结束后，我将会再次前往杭州，希望寻求更多的产业合作。; 个人分类: 科研心得|5192 次阅读|0 个评论

AFM:液态金属-硅胶墨水实现柔性电子的全打印制造: heyongzju 2019-10-17 09:02; AFM: 液态金属-硅胶墨水实现柔性电子的全打印制造 75 All-Printed Flexible and Stretchable Electronics with Pressing or Freezing Ac.pdf 背景：近年来，具有出色的可变形性和环境适应性的柔性电子设备在软机器人，人机接口等领域展现出了巨大的潜力。在各类柔性导电材料中，液态金属由于其高导电性和本征可拉伸性而被广泛使用。浙江大学机械工程学院贺永教授课题组，在硅胶及液态金属的可打印性上做了系列探索，如提出了液态金属/柔性材料的共生打印，通过外喷头高粘性的硅胶与内喷头的液态金属时刻接触，抑制液态金属的挤出时的成球效应从而成功实现液态金属3D打印（ ACS AMI, 2018, 10, 23208-23217 ）。开发了通用的多材料硅胶打印方法，首次报道了超过2000%拉伸率的高弹性硅胶能打印成形（ ACS AMI, 2019, 11, 23573-23583 ）。摘要：受限于液态金属大的表面张力和低的粘度，当前很难用一种简单的方式高效、高精度的打印液态金属，此外，液态金属的强流动性也使得在局部破坏发生时极易产生泄漏，进而导致柔性器件的失效，这些问题严重限制了液态金属基柔性电子设备的制造和应用。针对上述挑战，课题组提出了一种独特的液态金属-硅胶墨水和相应的多材料3D打印工艺用以制造全打印的液态金属基柔性电子设备。相关工作以题为“All-Printed Flexible and Stretchable Electronics with Pressing or Freezing Activatable Liquid Metal-Silicone Inks”在Advanced Functional Materials（IF=15.621）期刊上在线发表。周璐瑜硕士生为第一作者，贺永教授为通讯作者。 https://doi.org/10.1002/adfm.201906683 这种液态金属-硅胶墨水是一种液态金属微滴和硅胶的浓缩混合物，具有独特的电气性能：初始状态不导电，但在机械激活（按压或冷冻）后导电。激活后的液态金属-硅胶墨水继承了液态金属出色的导电性、可拉伸性和对变形灵敏的电气响应，是一种理想的柔性导电材料。同时，该墨水还具备出色的可打印性，能够在用简单的挤出打印设备实现柔性电路的高速度、高精度打印。此外，由于与常用的柔性材料——硅胶具有相同的组分，液态金属-硅胶墨水能与硅胶基底形成可靠的粘接，从而避免了局部破坏时导电材料的泄漏，提高了柔性器件的可靠性。液态金属-硅胶墨水的这些优点使得高效、高精度的打印高度可靠的液态金属基柔性电子器件成为了可能。图1. 液态金属-硅胶墨水的制备和相应的多材料3D打印工艺为了探究液态金属-硅胶墨水的激活导电机理，我们分析了其激活前后的微观结构变化，发现其激活过程本质上是分离的液态金属微滴在机械力作用下的挤压融合过程，激活后的液态金属连接形成了一个连续的导电网络。图2. 液态金属-硅胶墨水的微观结构和激活原理为了实现高速度、高精度的打印，我们探究了打印参数对打印分辨率的影响，在相应的模型指导下，使用市售的点胶针头就能够超过30mm/s的速度打印线径小于100微米的柔性电路。图3. 打印参数对液态金属-硅胶墨水打印速度和精度的影响同时，我们也系统研究了液态金属-硅胶墨水的电气性能，结果表明该墨水具有高导电性、高重复性、低滞后的优点，同时能与柔性基底形成可靠的粘接以减轻机械破坏带来的电气影响。图4.液态金属-硅胶墨水的电气性能为了展现液态金属-硅胶墨水的应用潜力，我们使用开发的多材料打印工艺和设备成功打印了一系列典型柔性电路，包括多层柔性电路、应变传感器以及可以监测手指弯曲的数据手套。同时，利用液态金属-硅胶墨水独特的激活特性，一些有趣的应用，例如按压/冰冻开关可以被直接制造，而不需要任何的复杂的结构设计。这些应用展现了液态金属-硅胶墨水在柔性电子领域出色的应用潜力。图5. 使用液态金属-硅胶墨水和相应的多材料打印工艺打印的柔性电子器件图6. 利用液态金属-硅胶墨水独特的激活特性制造的按压/冰冻开关; 个人分类: 论文|3571 次阅读|0 个评论

Alice Wonderlab在可拉伸透明电极研究中取得新进展: 热度 1 张海霞 2019-8-21 22:54; Alice Wonderlab在可拉伸透明电极研究中取得新进展【引言】近年来，透明电子器件在产业界和学术界均受到了极大关注。透明电子器件如：触控屏、太阳能电池等均已验证了其强大的应用前景。除了如氧化铟锡（ITO）等本身导电又透明的材料之外，纳米材料的渗透网络也激发了许多研究者的兴趣。不过，如何能使纳米材料在衬底表面导电性好，且维持高透明性是现实中遇到的难题。一般而言，通过“去除法”获得的高透明网络结构既浪费了大量的材料，又难以控制其表面的均一性。【成果简介】近日，北京大学信息科学技术学院张海霞教授课题组、瑞士洛桑联邦理工学院Prof. Juergen Brugger课题组和电子科技大学张晓升教授课题组，联合在材料类重要期刊Advanced Materials Technologies上发表题为“Liquid Assembly of Floating Nanomaterial Sheets for Transparent Electronics”的研究进展，苏宗明博士为论文第一作者。该论文以日常生活中的水膜破裂现象为出发，在微观尺度呈现了一种加工纳米材料形成特定化网格的新方法，在透明电子学和可穿戴电子设备等领域有着重要的发展前景。论文巧妙地为尺寸在数十微米的微型液体薄膜提供了支撑和破裂的网状结构。微型液体薄膜破裂时，“溶解”在液体薄膜中的纳米材料便会被水的表面张力引导，纳米材料最终被吸附在网状结构的上表面。在宏观层面上，整个表面只有极少的遮光部分，因而具有较好的透明性。实验结果标明，银纳米线网络在37.88Ω/□可实现86.06%的透光度。除了银纳米线以外，论文还验证了该方法对多种纳米材料的适用性。【图文导读】图一：微型液体薄膜破裂示意和最终的SEM图制作纳米材料网格的过程示意图微型液态薄膜的破裂过程示意图 30°倾角下银纳米线网格的SEM照片 0°倾角下碳纳米管网格的SEM照片 0°倾角下氧化锌纳米线网格的SEM照片图二：微型液体薄膜破裂过程 a-f. 液体薄膜在网格上破裂过程的显微镜照片 g. 破裂瞬间高速摄像机的照片图三：银纳米线网格附着图银纳米线附着均一性验证 b-c. 银纳米线附着表面的AFM测试 d-f. 银纳米线在多种尺寸、形状下成功附着的照片图四. 银纳米线透明性验证层层叠加后对比和无结构样品的透明性差异不同附着次数后的显微镜照片 c-d. 垂直透光性测试【小结】文章利用微加工的方法为微型液体薄膜破裂构建了微型腔体环境，利用SEM、AFM、高速摄像机等设备观察了液体薄膜破裂的实验过程，细致分析了在过程中发生的现象，从而创新性地提出了一种利用微型腔体制备透明纳米材料网格的新方法。该方法在不减少纳米材料“量”的情况下保证了薄膜的导电性和透明性，为后续透明电子器件的工作提供了一个新的加工思路。【全文链接】Liquid Assembly of Floating Nanomaterial Sheets for Transparent Electronics （Advanced Materials Technologies, https://doi.org/10.1002/admt.201900398 ）; 个人分类: 科研工作|2705 次阅读|1 个评论

学术大牛养成记：John Rogers谈科研经验: 热度 4 张海霞 2018-10-26 11:00; 学术大牛养成记： John Rogers 谈科研经验【题记】 John Rogers 是柔性电子领域炙手可热的领军人物，美国最年轻的两院院士，几年前请他来北大做过讲座，非常轰动，他的科研经验值得学习，特别是坚持每天早上五点前到办公室开始工作这一点，勤奋是成功的第一要素，古今中外概莫能外！【 John A. Rogers 简介】美国最年轻的两院院士，麦肯阿瑟天才奖获得者。 1995 年在麻省理工学院 (MIT) 获得了物理化学博士学位，之后曾在 Bell 实验室担任凝聚态物理研究组组长。从 2003 年始，在伊利诺伊大学香槟分校担任化学工程系教授。从 2016 年 9 月份开始，担任西北大学生物集成电子中心的教授兼主任。访谈： John A. Rogers 谈科研经验 Energist 能源学人近日，能源学人受到 Nature 会议 —— 柔性电子与未来展望会议方的邀请，对柔性电子领域的顶级学者John Rogers教授进行了专访。能源学人：您在科研中如何获得原创性的灵感或者想法？ Rogers 教授：我不知道，都是来自于上帝（哈哈 ...... ）。不过做有些事情肯定可以增加获得灵感的概率。第一，多与学者交流，参加学术会议，比如这个自然柔性电子会议。与同行交流可以获得帮助和灵感。多听听该领域的挑战，多思考解决方法。比如，对于柔性电子这一多学科交叉领域，一个人很难在很多领域都成为专家，所以团队以及人员合作都非常重要。我对柔性电子在医疗保健方面的应用很感兴趣，那么与医生、护士、病人交流，可以知道医院里是怎么回事，柔性电子可以用在哪里。有时当你弄懂问题的同时也就有答案了，同时还可以帮你找到新的科学研究课题。第二，建设好的团队。有时学生、博士后也会有他们自己的想法，这时你可以在他们想法的基础上得到更好的想法。通常一个好的想法并不是从某一个单一的想法得到的。每一个想法可以给出一个闪光点，这样很多想法叠加在一起，就可以得到很大的进展。如何在科研中获得好的创新想法，是一个很有趣的问题，也不太好回答，这些是对我们来说很好的途径。能源学人：请谈一谈柔性电子在活体应用方面的未来展望 Rogers 教授：我们曾从诊所和病人那里了解到这一领域还有很多方面需要改进。电子器件在活体应用方面有诸多优点，比如成本更低，效率更高，可以在医院外面使用，等等。目前的可穿戴柔性电子器件主要是测试物理信号，比如运动、应力、温度等，都是生物物理方面的。但是在身体化学方面的检测做的还不够好，所以生物化学传感器仍然是一个巨大的领域需要发展。比如，怎样无损检测血液中的化学成分，仍然需要新的技术、新的想法和新的传感器。当然，最终的电子器件是要既能检测生物物理信号，也要能够检测化学信号，这样才能更确切的知道活体的健康状况。不过我觉得没有哪种传感器可以一次就把所有的信号都检测出来，我们需要同时做很多次检测。这是未来硬件方面的一个挑战。除此之外， Rogers 教授觉得数据分析、机器学习、人工智能将能从这些大量的检测结果给出一个健康评估，这也将是一项巨大挑战。怎样从这些精确的检测里得到有用的信息非常重要，不过这些不是我所擅长的，希望将来能够跟软件工程师、硬件工程师一起合作。能源学人：您曾在贝尔实验室的工作过，这一段的经历对您科研有何影响？ Rogers 教授：贝尔实验室的工作经历对我很有价值，因为贝尔实验室建立了一套如何做有影响力科研的成功模式，可以说贝尔实验室对科学家来说是有史以来最成功的实验室。这个从贝尔实验室获得诺贝尔奖的科学家的数量，以及贝尔实验室在电信、晶体管、太阳能电池、激光、 CCD 相机等等很多新技术领域的影响都可以证明。在我的实验室，我们尽力做到贝尔实验室的模式。我们从对基础科学问题的解决过程中发现新的创新性技术，比如新的测试、新的潜能等。贝尔实验室研究晶体管，因为他们想得到更好的转换器。他们研究半导体完全是从纯科学问题出发的，然后看科学问题可带来什么样的技术。我们实验室也会研究很多科学问题，但我们对新技术也很感兴趣。从另一方面说，研究经费是来自于纳税人，我们希望我们的研究成果能提升健康医疗水平。我们所做的不是对已有技术的改进，而是从事基于科学问题的新技术、新发现。另外，贝尔实验室非常注重合作。一般在大学里，每个教授都是自己拥有独立实验室。而在贝尔实验室，做材料、物理、电子工程等方面的研究者们都在一起工作。我觉得这是一种非常有效的工作模式，所以我们实验室通常比其他实验室与外界有更多的合作。我们的工作属于多学科交叉领域，实验室有学材料科学的、生物工程的、力学的、物理的、化学的等等各个领域的，所以我们实验室也像一个小的贝尔实验室。关于如何在多学科交叉领域取得成果，我建议每个人都建立自己的类似 T 型的知识体系，在某一方面深入研究，然后在其它方面有所涉猎，这样大家合作更容易取得大的突破。能源学人：能否谈谈您对 2018 年自然柔性电子会议的期待？ Rogers 教授：通常，科学讨论能够带来新的想法和研究方向。一方面，像自然柔性电子会议，这样的一个国际会议，把不同方向的科学家聚集在一起，可以展示柔性电子不同方面的想法和发展，并有可能产生新的研究方向、改进的材料技术等。特别是这个会议，把中国、美国、德国、英国等不同国家的科学家聚集在一起，不仅是多学科，而且是很国际化，这非常有利于合作，有利于解决健康医疗方面的问题。另一方面，因为这个会议是在中国举办的，那么全球都会知道中国在柔性电子方面的投入，希望这也会给其他国家起到示范带头的作用。在柔性电子方面的研究不仅仅是学术问题，也一定会带来新的商业化技术。由于中国强大的制造能力，那么中国在柔性电子方面的投入，将不仅带动科学的发展，更会在一个很高的层面促进商业化技术的实现，并使其全球化。我个人非常期待看到中国在柔性电子方面的领头作用。我曾参观中国杭州和日本的柔性电子研究中心以及企业的时候，感到很震惊。并且这次会议后，会议结束后，我将会再次前往杭州，希望寻求更多的产业合作。 Nature/Science“ 钉子户 ”- John A. Rogers John A Rogers 的研究包括关于纳米和分子规模材料的基础、制造和应用，以及特殊电子和光子器件的图形化技术，其重点是生物集成和仿生系统。其中，他的研究团队着重于理解并且以色带、导线、薄膜、管或其它相关的形式，开拓对柔性材料例如聚合物、液晶、生物组织以及它们与特殊微纳米材料的复合物的有趣特性的利用。这些工作结合了多学科的基础研究与前瞻性的工程，用于生物和生物集成技术、适形电子、纳米光子结构、微流器件、微机电系统等所有前沿技术的柔性材料。这些工作是高度交叉的，涉及到多个学科，并且结合了几乎所有传统技术研究领域的专长。【近 10 年 Nature/Science 文章简介】 1 、 Bio-inspired / Bio-integrated electronics (Electronic eyes, cardiac / neural monitors) 1.1. Bio-inspired electronics ，仿生电子基于可压缩硅光电器件的半球形电子眼相机（ Nature ， 2008 ）突破性技术：仿人眼的电子眼实现了曲面化。人眼是一种卓越的成像设备，具有许多吸引人的设计特点。其中突出的是半球形几何结构，类似于在许多其他生物系统中发现的几何结构，它利用简单、少量外围元件成像光学实现了宽视场和低像差。以往方法所制造的这种成像系统具有固有的平面特性，难以实现曲面结构。这是因为平面转化半球形首先要克服的是机械应力，而且这一应力远远超过目前电子材料所能够承受的拉伸极限。作者巧妙地绕过这一限制，利用聚二甲基硅氧烷（ PDMS ）先做出半球形的弹性体模子（曲率半径 1cm ），然后将模子周围向外用力拉伸成平面状态并用夹具固定。随后放上硅光电探测器焦平面阵列（电子眼的核心部件，每个硅器件之间是相连的，并有一定的间距。）并用粘结剂固定。最后解开夹具，由于收缩力的存在， PDMS 会重新变成半球形，硅焦平面阵列也会随着 PDMS 而变形成半球形，如此即可形成人造电子眼。图 1. 半球形电子眼（ doi:10.1038/nature07113 ）受节肢动物眼睛启发设计的数码相机（ Nature ， 2013 ）突破性技术：这种电子眼所捕捉的影像更清晰真实。仿人眼的半球形电子眼在 2008 年刚发过 science ，时隔 5 年， Rogers 组又有了新突破。之前是利用多个电子组件构建了一只眼，现在通过模仿节肢动物的研究（比如工蚁、蜻蜓、螳螂），利用多个 “ 小眼 ” 组成了一只大眼。每个小眼捕捉的影像整合在一起后，整体影像会更加完整、真实、像素高等等。图 2.(a) 仿节肢动物眼的电子眼， (b) 仿人眼的半球形电子眼。（ doi:10.1038/nature12083 ） 1.2. Bio-integrated electronics ，生物集成电子表皮电子组件（ Science ， 2011 ）突破性技术：将电子器件高度集成到活体表皮。如图 3A 电子组件包括电生理、温度和应变传感器，以及晶体管、发光二极管、光电探测器、射频电感器、电容器、振荡器和整流二极管，另外太阳能电池和无线线圈来提供电源。用于射频（ RF ）通信的线圈和设备（例如高频电感器、电容器、振荡器和天线）全部集成在薄 (~30mm) 表面上，透气弹性片基于具有低杨氏模量的改性聚酯制成。该组件可用于测量心脏，大脑和骨骼肌产生的电信号，身体状况可以随时知道。图 3. 表皮电子组件（ DOI: 10.1126/science.1206157 ）一种物理瞬态形式的硅电子器件（ Science ， 2012 ）突破性技术：电子组件可被活体吸收（想一想电路那些非常 “ 硬 ” ，金属类的东西怎么可能被活体吸收，太不可思议了吧！）表皮组件仿佛对 Rogers 不再有那么高的挑战性，他们把目光转移到了可植入组件。这种器件突出的特点就是：通过水解和 / 或代谢作用，可被活体自然地吸收。也就是这些器件发挥完作用后，不用再将其取出，它可自行消失。这将来对做外科手术的病人来说无疑是一个非常好的消息。图 4. 电子组件在活体内的消失过程。（ DOI: 10.1126/science.1226325 ）可注射、细胞尺度的光电子学及其在无线光遗传学中的应用（ Science ， 2013 ）突破性技术：将电子组件接入活体大脑，控制活体行为。表皮器件玩的不够嗨，植入器件也不够酷， Rogers 组竟然对活体大脑发起了进攻，通过将电子组件接入活体大脑，对自由移动的动物进行完全无线和复杂编程的行为控制。这些超薄、机械兼容、生物相容性组件在哺乳动物脑软组织中的微创操作能力预示了它在其它器官系统的应用，在生物医学科学和工程中具有广泛的应用前景。（ DOI: 10.1126/science.1232437 ）可适用于大脑的硅电子传感器（ Nature ， 2016 ）突破性技术：可生物降解的传感器应用拓展到了活体的重要器官：大脑。在 2012 年的 Science 上， Rogers 团队报道了可被活体吸收的电子组件，但仅限于皮下组织。 4 年后的 Nature 上，他们把这一技术拓展到了活体大脑上。如果说之前的技术是 “ 过家家 ” ，这次可就是玩 “ 真把式 ” 了。我们知道人的一些大的外科手术都是涉及重要器官（心脏、大脑等等）的，不仅仅皮下组织那么简单了。现代临床医学的许多程序依赖于使用电子植入物来治疗从急性冠状动脉到创伤性损伤的各种情况。然而，标准的永久性电子硬件成了感染的病灶（医学用语，指机体上发生病变的部分），产生的细菌在体内迁移并引发免疫病理导致的组织损伤。所以，怎么把病灶去掉对于术后病人的身体恢复和健康至关重要。图 5. 电子组件在实验老鼠大脑处的示意图。（ doi:10.1038/nature16492 ）用于皮肤的传感器、电路和无线电软微流体组件（ Science ， 2014 ）图 6. 用于皮肤的传感器、电路和无线电软微流体组件。对比 2011 年的那篇 Science ，这次的越玩越高端，越玩越复杂。（ DOI: 10.1126/science.1250169 ） 2 、 Solid state lighting and photovoltaics (Assemblies of μ-ILEDs and μ-solar cells) 用于可变形和半透明显示器的无机发光二极管印刷组件（ Science ， 2009 ）突破性技术：帮助无机发光二极管（ ILED ） “ 屌丝逆袭 ” ，使其组件可以实现大面积，不限形，高分辨率制造。有机发光二极管（ OLED ）由于具有相对较高的刷新率、对比度、功率效率等优点而迅速成为了背光液晶的有力替代品。无机发光二极管（ ILED ）也可以做成显示器，但目前只能用于一些超低面积、低分辨率格式（广告牌显示）的显示器中。 Rogers 组开发出了一种制造微型无机发光二极管（ LED ）以及将它们组装和互连成非常规显示 / 照明系统的方法。基于印刷的组装方法可以将这些器件沉积在玻璃、塑料或橡胶基板上，以任意的空间布局。这些 LED 的薄几何形状使它们能够通过传统的平面处理技术互连。以这种方式形成的显示器、照明元件和相关系统可以表现出非常有意思的机械和光学性能。图 7. 无机发光二极管印刷组件。（ DOI: 10.1126/science.1175690 ）使用可释放多层外延组件的 GaAs 光伏和光电子器件（ Nature ， 2010 ）突破性技术：让 GaAs 太阳能电池制备更加简单易得。砷化镓半导体材料具有很高的电子迁移率、宽禁带、直接带隙，消耗功率低的特性。与传统的硅材料相比，它的电子迁移率约为硅材料的 5.7 倍。硅电池的理论光电转换效率大概为 23% ，而单结的砷化镓电池理论效率达到 27% ，而多结的砷化镓电池理论效率更超过 50% 。已知技术中最常见的是外延剥离，将 GaAs 太阳能电池从生长衬底中分离出来，以降低其成本或重量。尽管不断取得进展，但光伏外延剥离技术仍然是一个研究课题，即使已经历经 30 多年，但仍没有实现商业化。图 8.GaAs 太阳能电池制备流程。（ doi:10.1038/nature09054 ） 3 、 Semiconductor nanomaterials (Tubes, Wires, Ribbons and Sheets) 可伸缩折叠硅集成电路（ Science ， 2008 ）突破性技术：不管怎么被虐，电路依旧活跃。现在是智能手机时代，但它还是一个很 “ 硬 ” 的电子器件，包括现在的 iWatch 、谷歌眼镜、 VR 。但在未来，我们就要进入一个新的时代，即弹性电子、人造皮肤的 “ 软 ” 时代，手机等电子器件将更加便携甚至无处不在。但这些都需要 “ 软 ” 的柔性电路作为基础支撑，无论其怎么受到蹂躏（拉伸、折叠等等），器件的性能不会衰减或者失效。图 9. 被扭曲的硅集成电路。（ DOI: 10.1126/science.1154367 ）微 / 纳米材料经过压缩屈曲组装成复杂的三维结构（ Science ， 2015 ）以往都是玩二维的材料，这次玩出了新花样，各种各样的三维结构！他们可以让步生物学中复杂的三维（ 3D ）结构（例如，细胞骨架网，神经回路和脉管系统网络）自然形成。该过程可以用任何能够控制，大规模尺寸变化的基板实现。与半导体和光子学行业中可用的最先进材料（例如，单晶无机物），制造方法（例如，光刻）和处理技术（例如，蚀刻，沉积）的兼容性提供了实现复杂 3D 电子的许多可能。图 10. 各种各样的三维结构微 / 纳米材料。（ DOI: 10.1126/science.1260960 ） 4 、 Carbon Transistors (SWNT arrays for RF, graphene) 柔性塑料基板上的中尺度碳纳米管薄膜集成电路（ Nature ， 2008 ）突破性技术：有望取代替代现有硅基集成电路的碳纳米管集成电路。摩尔定律是由英特尔（ Intel ）创始人之一戈登 · 摩尔（ Gordon Moore ）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔 18-24 个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。但摩尔定律近些年逐渐有了失灵的迹象。从芯片的制造来看， 7nm 就是硅材料芯片的物理极限。半导体碳纳米管具有超高的载流子迁移率和极小的直径，是构建亚 10nm 场效应晶体管和集成电路的理想沟道材料。理论研究表明，与传统的半导体器件和集成电路相比，在 10nm 技术节点以下，碳纳米管器件和集成电路在速度、功耗方面具有巨大优势，因此被认为是未来最有可能替代现有硅基 CMOS （互补金属氧化物半导体）集成电路、延续摩尔定律的信息器件技术之一。图 11. 柔性塑料基板上的中尺度碳纳米管薄膜集成电路示意图（ doi:10.1038/nature07110 ）国际著名柔性电子学专家 John Rogers 北大讲学 2016 年 10 月 28 日上午，来自美国西北大学的 John A. Rogers 教授在北京大学二教 101 教室举行了以 “Transient Electronics” 为主题的科研讲座，本次讲座由信息科学技术学院微电子学研究院张海霞教授筹办主持，现场有来自北京大学、清华大学、中科院纳米能源所等十余所高校近 400 名师生共同参与。 Rogers 教授首先介绍了可降解材料的选取，通过简单的化学反应，可以定时定量的降解各种材料，力争实现一个完全生物可降解的电子系统，之后，重点展示了这些可降解的瞬态电子器件在生物医学领域的应用，可以与植入式器件集成，为智能医疗提供了一个很好的解决思路，最后，介绍了三维电子结构的组装制备过程，通过衬底拉伸与固定端点释放过程，辅助复杂的力学仿真，可以准确的制备各种三维立体的瞬态电子器件，扩展了应用范围与器件维度，引发现场同学的思索。讲座同时采用网络直播的方式， 4000 多名分散在中国乃至世界各地的师生同步收看了直播并参与了提问互动，网络及现场同学提问采用微信留言形式，大家提问踊跃， Rogers 教授也对同学们的每个问题进行了深入浅出的解答。讲座结束后，有很多同学留在现场与 Rogers 教授热烈讨论，收获了灵感开阔了视野，希望大家敢于突破、潜心科研，收获精彩的人生！; 个人分类: 科研心得|19026 次阅读|3 个评论

ACS Applied Materials&Interface, 3D打印液态金属基柔性电子: heyongzju 2018-6-28 13:13; ACS Applied MaterialsInterface, 3D 打印液态金属基柔性电子 57 Three-Dimensional Printed Wearable Sensors with Liquid Metals for Detecting t.pdf 摘要：液态金属是指常温下呈液态的金属材料，典型液态金属是镓铟合金，终结者电影中的T-1000就是想象的液态金属机器人。由于液态金属导电性强、流动性好，基于液态金属的柔性电子获得了众多研究的关注。然而对成型而言液态金属的两大缺点束缚了其应用：（1）高表面张力导致其制造时易成球，这一特性也使得液态金属无法直接进行3D打印；（2）易氧化导致易在表面成膜，影响其传感特性。目前主流的柔性电子制造方法都无法很好的解决这两个问题，课题组探索了一个全新的思路，液态金属/柔性材料的共生打印。本研究受到国家优秀青年基金、浙江省杰出青年基金项目资助。当前主流的液态金属基柔性电子制造方法为微流道注入法与印刷法，两种方法各有优点，又各有局限，但总的来说都无法实现柔性传感器的直接制造。现有一些论文也报道了液态金属的打印工艺，但其思路主要是利用了液态金属易氧化特性，通过打印表面的氧化膜来固定液态金属。浙江大学浙江省三维打印工艺与装备重点实验室研究人员（本团队），经过两年多的探索，提出了全新的研究思路：液态金属 / 柔性材料的共生打印，采用同轴喷头的外喷头挤出柔性硅胶材料，内喷头挤出液态金属。其打印机理是通过外喷头高粘性的硅胶与内喷头的液态金属时刻接触，抑制液态金属的挤出时的成球效应从而成功实现液态金属 3D 打印，同时柔性硅胶材料还起到隔绝空气，避免液态金属性能退化及作为液态金属传感器的柔性封装材料。基于该方法可实现并用该同轴纤维构造复杂的二维 / 三维柔性电路。在此工艺的基础上，为了充分展示本共生打印的前景，我们设计提出了一种多功能柔性电感传感器，可实现以测量拉伸、弯曲等多种变形形式，具有出色的综合性能，通过长时间、大次数、高温度范围的实验证明了传感器出色的可靠性和稳定性。最后，使用该传感器可高精度的测量手指弯曲以及内窥镜末端执行器弯曲度，证明了该传感器可以应用于可穿戴设备和蛇形机器人位姿检测等领域。 \0 \0 图 1. 基于液态金属的柔性电子 3D 打印原理 \0 \0 图 2. 打印的电感传感器可准确捕捉手指的状态 \0 \0 图 3. 打印的柔性电子器件可准确检测腹腔镜上末端执行器各种位姿 \0 \0 图 4. 打印的各种三维柔性电子（柔性导线、柔性三维电路、负泊松比电路等）目前该工作已在 ACS 旗下的 ACS Applied MaterialsInterface 期刊发表，题为“ Three-Dimensional Printed Wearable Sensors with Liquid Metals for Detecting the Pose of Snakelike Soft Robots ”， DOI: DOI: 10.1021/acsami.8b06903; 个人分类: 论文|7404 次阅读|0 个评论

阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)招聘博士后：纳米复材和柔性电子...: harrisonhan 2018-1-28 10:58; 每期文章评述的首发平台是微信公众号：近场动力学PD讨论班，也可以搜索微信号：peridynamics，或扫描文末的二维码加入。 Post Doctoral Openings in Functional Nanocomposites and wearable electronics The Division of Physical Sciences and Engineering at King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Saudi Arabia, invites applications for Postdoctoral fellow in Mechanical Engineering at the Composite and Heterogeneous Material Analysis and Simulation Laboratory (COHMAS, http://cohmas.kaust.edu.sa ). Field of study Postdoctoral openings are available in “Functional Nanocomposites” with applications to epidermal electronics and wearable electronics. The project is related to the development of a new family of epidermal electronics for applications in both human body and structural health monitoring. Additional details will be provided to relevant applicants. On top of the below qualifications, a strong background in nanocomposites, functional materials, wearable electronics, wireless communications and techniques for epidermal electronics are requested. Qualifications The successful candidate must hold a Ph.D. in Mechanical Engineering, Material Science, Chemistry or other relevant discipline. He/She must have a strong background in one or more of the following fields: experimental solid mechanics, polymeric materials, material science, material synthesis, carbon nanoparticles based sensors, conductive polymers. For any position, an in-depth knowledge of theoretical mechanics is a firm requirement. A high level of self-motivation, strong publication record and a good command of oral and written English, the ability to work in a team, as well as alone and good organizational skills are essential. Other duties The Postdoctoral fellow will be actively engaged in student mentoring (directed research, Masters thesis students). He/She will also be in charge of developing further the facilities of the laboratory. The candidate will also be in charge of delivering regular reports related to the associated grant. Appointment 1 year, renewable up to three years by mutual agreement. The candidate is expected to join the team as soon as a successful interview has been completed. Benefits In addition to a competitive salary, the successful candidate will enjoy a generous benefit package including medical insurance, on-campus free housing, K-12 schools, paid airfare (at start and end of contract) and outstanding recreational facilities. Application Requirements Only applications providing all application requirements will be considered further. Applicant requirements are as below. They should be numbered and attached to the application in that order: Detailed CV including list of publications, awards, with potential start date. Short statement of previous work, title of the post-doc fellowship you apply for, and a description of your vision and of your research plan on that field (the document does not need to be extensive - no more than one A4 page – but should be very high quality. It should clearly highlight a vision of the candidate in the field, a prior understanding of the related literature and the definition of key steps towards innovative results in the field. Special care should be given by the candidate to this document, which is a key element of the decision process towards recruitment). Names and contact information of three referees. Slides from a recent presentation in a conference or seminar. Pdf of a recent publication considered by the candidate as being representative of his research work. Interested applicants should send their complete application package to Dr. Gilles Lubineau ( gilles.lubineau@kaust.edu.sa ) (with a systematic cc to xinying.zhang@kaust.edu.sa ) PLEASE USE this as the subject of your email: Post Doc COHMAS17– Functional Nanocomposites. About KAUST and the COHMAS laboratory The Composite and Heterogeneous Material Analysis and Simulation Laboratory (COHMAS) is located at King Abdullah University of Science and Technology and forms part of the Physical Science and Engineering Division. It was created in 2009 as an integrated environment for composite science, with the strong desire to combine modeling and experimental expertise in a single working environment. Our general research activities include: Developing advanced materials : conducting polymer fibers based on conductive nanoparticles or conductive polymers, multifunctional materials for sensing with tailorable piezoresistivity, biomass-based material and bio-inspired interfaces. Understanding and predicting the integrity of materials and structures: tracking the degradation by a variety of characterization techniques (X-ray tomography, full field measurements, high resolution microscopy), non-destructive testing (ultrasounds, acoustic emission) and structural health monitoring (Electrical Impedance Tomography, optical fibers) with applications to several materials ranging from thermoset and thermoplastic laminates to conductive materials for the energy sector Advancing modeling and computational techniques: inverse problems for the identification of material parameters based on full-field measurements, coupling techniques between non-local and local continuum mechanics for simulation of severe crack propagation, multiphysics modeling for aging and integrity of multifunctional materials, simulation techniques for electrically conductive nano materials. KAUST 风景： KAUST海湾饭店： KAUST教学区： KAU ST研究大楼和图书馆： KAUST住宅区： KAUST泳池与海景： ———————————————————————————————————————————— 近场动力学(简称PD)理论是国际上刚兴起的基于非局部作用思想建立的一整套力学理论体系，该理论通过求解空间积分方程描述物质力学行为，避免了基于连续性假设建模和求解空间微分方程的传统宏观方法在面临不连续问题时的奇异性，所以特别适用于模拟材料的损伤和断裂过程。然而，因为PD模型的数学理论较深，且新概念多用英文表述，所以很多朋友在学习时会遇到一些困难。在朋友的启发下，我想到在微信上建立此公众号，希望将研究PD理论的朋友们聚集起来，分享PD研习路上的点点滴滴，一起解决各自的难题，共同推动PD理论的发展！黄丹, 章青, 乔丕忠, 沈峰 , 近场动力学方法及其应用 . 力学进展 , 2010. 40 (4): p. 448-459. 每期文章评述的首发平台是微信公众号：近场动力学PD讨论班也可以搜索微信号：peridynamics 或扫如下二维码加入公众号：; 6428 次阅读|0 个评论

10月28日学术大牛John A.Rogers北大讲座震撼来袭！: 热度 2 张海霞 2016-10-20 00:07; 10月28日学术大牛John A.Rogers讲座震撼来袭！ 2016-10-18 主讲人：John A. Rogers 教授讲座时间：10月28号 10:00-11:30 讲座地点：北京大学二教101 几十年前，肖克莱的晶体管奠定了集成电路的基础，十年前，乔布斯的iphone改变了人们对智能移动设备的认知，今天，大师级人物John A. Rogers用柔性电子器件再次将智能硬件推向一个高潮。电子纹身、可穿戴医疗设备、生物兼容传感器......或许，下一个改变世界的就是他！下面，让我们一起对学术大牛John A. Rogers教授有一个简单的了解吧~ 工作经历 John A. Rogers教授于1995年在麻省理工学院(MIT)获得了物理化学博士学位，之后曾在Bell实验室担任凝聚态物理研究组组长。从2003年开始，Rogers教授在伊利诺伊大学香槟分校担任化学工程系教授至今。并从今年9月份开始，担任西北大学生物集成电子中心的教授兼主任。 John A. Rogers,* Science Advances , 2016. 研究领域他的研究包括关于纳米和分子规模材料的基础、制造和应用，以及特殊电子和光子器件的图形化技术，其重点是生物集成和仿生系统。 John A. Rogers,* Nature Biotechnology , 2015, 33: 1280. 研究领域其中，他的研究团队着重于理解并且以色带、导线、薄膜、管或其它相关的形式，开拓对柔性材料例如聚合物、液晶、生物组织以及它们与特殊微纳米材料的复合物的有趣特性的利用。这些工作结合了多学科的基础研究与前瞻性的工程，用于生物和生物集成技术、适形电子、纳米光子结构、微流器件、微机电系统等所有前沿技术的柔性材料。 John A. Rogers,* Science , 2015, 347: 154. 论文出版 Rogers教授和他的研究团队累计发表SCI论文550余篇，累计引用次数超过66000次，h因子达129。主要发表期刊包括 Science, Nature, Nature Materials, Nature Nanotech-nology, Proceedings of the National Academy of Sciences, Science Trans-lational Medicine, IEEE Electron Device Letters, Applied Physics Letters, Optics Letters 等知名杂志。 John A. Rogers,* Science, 2011, 333: 838. 所获荣誉 Member, National Academy of Sciences, 2015. ETH Chemical Engineering Medal, 2015. Member, American Academy for Arts and Sciences, 2014. Mid-Career Researcher Award, Materials Research Society, 2013. Lemelson-MIT Prize, 2011. Member, National Academy of Engineering, 2011. John A. Rogers,* Science, 2010, 327: 1602. Rogers is coming！看了以上的内容介绍，你是不是已经心潮澎湃，想近距离了解这些智能科技的魅力，是不是对微纳电子、柔性材料等前沿科技感到十分的好奇？！心动不如行动，与身边的小伙伴一起，赶紧报名参加John A. Rogers教授的北大报告吧。改变世界的科技，就在我们身边！报名由于场地所限，本次讲座名额有限，想要参加的同学请尽快通过长按下方二维码进行报名，名额满后将会停止报名，谢谢合作！本次活动由Alice Wonderlab与IEEE PKU协会共同承办; 个人分类: 国际交流|15389 次阅读|7 个评论

[转载]印刷电子技术的前世今生: dengweia 2013-10-24 15:22; 中科院苏州纳米所崔铮 2012.06.29 　　早在上世纪80年代，当有机导体与半导体材料被发现时，人们看到了未来信息电子器件有可能通过印刷制造的希望，因为有机材料一般可以制备成溶液形态，使其具有印刷油墨的特征，因而可以通过印刷导体与半导体材料制备信息电子技术的最基本的单元器件——晶体管，通过晶体管再构筑复杂的电子系统。但有机电子材料中只有一大类有机小分子材料具有较好的电子学性能，而这些有机小分子材料必须通过真空蒸发来制备电子器件。适合印刷的高分子有机电子材料，其电荷输运性能(电荷迁移率)总是比有机小分子材料差一个数量级。　　印刷电子真正迅速发展起来是在近几年，其主要原因是无机纳米材料开始应用于印刷电子领域。无机纳米材料具有远远高于有机电子材料的电荷迁移率。而且无机纳米材料(纳米粒子、纳米线、纳米管等)可以较容易地制成墨水或油墨，然后用传统印刷方式制成图案。纳米材料本身的性质赋予了这些图案以电荷传输性能、介电性能或光电性能，从而形成各种半导体器件、光电与光伏器件。　　印刷电子近年来蓬勃发展的另一个原因是印刷制备的电子器件具有不同于硅基微电子器件的基本特征，即大面积、柔性化与低成本。尽管印刷制备的晶体管的尺寸与性能远不如硅基晶体管，但其大面积、柔性化与低成本的优势是硅基集成电路所无法取代的。未来的大尺寸柔性显示与照明、大面积薄膜光伏与各类低成本RFID、传感器等特性化电子产品都离不开印刷电子技术，而这类产品的市场是巨大的。事实上，大面积有机发光与显示时代已露端倪，基于印刷的薄膜太阳能电池已经开始与传统晶硅太阳能电池竞争，全印刷制备(包括晶体管)的RFID已经出现。印刷电子技术以及与之相关联的有机电子技术、柔性电子技术、透明电子技术在未来10年将进入全面发展时期。　　印刷电子技术在中国　　中国印刷电子的起步始于2010年。中科院苏州纳米所于2010年创建了国内首个完全致力于印刷电子技术研究的中心。这个研究中心在印刷电子研发方面有两个特点：一是强调基础研究与工程化技术研发并重。在研究方向的设置上包括了从印刷电子材料合成、印刷电子工艺、印刷电子器件及其应用与印刷电子封装的全产业链技术的研发。该中心于2011年初成立了自己的产业化基地——苏州纳格光电科技有限公司，力求实现研发成果与产业化之间的无缝对接。二是侧重基于无机纳米材料的印刷电子技术研发，包括碳纳米管、金属氧化物纳米材料、无机纳米介电材料及其印刷电子器件的制备。该研究中心部署了有机电子材料的合成制备研究，但强调有机电子材料在满足高性能的前提下，同时满足可印刷性与环境稳定性。在中科院苏州纳米所印刷电子中心的带动下，国内对印刷电子这一新兴领域的关注度逐渐增加。一些单位也相继成立了印刷电子研究中心。　　为了让国内科技界与工业界更好了解印刷电子技术，中科院苏州纳米所印刷电子中心科研团队集体编写了中国第一本印刷电子技术方面的专著《印刷电子学：材料、技术及其应用》。在印刷电子这个新兴领域，国内与国外的差距并不太大。在无机纳米材料应用于印刷电子的研究方面，国内的研究与国外基本是同步的。中国首届印刷电子学术会议始于2010年，仅比国外同类学术会议晚了1年。2012年5月，中国作为主要成员国之一出席了在韩国首尔召开的印刷电子国际标准工作委员会第一次会议。中国在印刷电子领域的发展已得到国际社会的关注。　　印刷电子技术产业化前景分析　　印刷电子是一项非常贴近应用的新兴技术。研究开发印刷电子技术的最终目的是要实现印刷制造大面积、柔性化且低成本的各种电子或光电产品。国外近年来对印刷电子的高度重视，主要源于看到了这一技术向实用化与市场化发展的前景。因此，工业界对印刷电子的兴趣胜于科技界。印刷电子能否实现产业化？这个问题如果几年前提出来，有可能怀疑多于肯定。因为有机电子技术历经20余年的研究，在向印刷电子转化方面并不成功，印刷制备的有机电子器件不如用真空蒸发制备的有机电子器件。　　为印刷电子产业化带来希望的是无机纳米材料。无机纳米材料的合成技术已经相当成熟，而且材料供应来源充足。许多无机纳米材料，如碳纳米管、石墨烯、纳米银等，都具有比现有的有机电子材料好得多的电子学性能。将无机纳米材料做墨水化处理的技术要比探索合成新型高性能有机电子材料相对容易得多。而且这些无机纳米材料具有良好的环境稳定性。当然，上述无机纳米材料的优秀电学性能仅体现在单体材料中，即单根碳纳米管或单片石墨烯。一旦制备成可印刷的墨水，印刷后的纳米材料的电学性能将大大下降。如何在印刷后仍能保持纳米材料原有的电学性能或电学性能下降不多，成为印刷电子学研究的聚焦点之一。　　印刷电子产业化的前景在哪里？要回答这个问题，首先要明确印刷电子可以产业化的领域有哪些。凡是能够用印刷方法取代传统电子学制造方法的领域都可以归入印刷电子的范畴。所谓传统电子学制造方法即目前硅基微电子集成电路的制造方法，包括光刻与刻蚀等一系列微纳加工技术。印刷方法带来的不仅仅是终端产品的大面积、柔性化与低成本特征，而且包括制造方法本身的绿色环保特征。由此可见，印刷电子可以产业化的领域是相当广泛的。最直接的应用实例是用印刷取代印刷电路板(PCB)的制造工艺。目前制作印刷电路板的工艺实际上并不是印刷，而是在镀铜树脂版上通过光刻和腐蚀形成电路图案。大量有毒腐蚀废液的处理成为环保的难题。用印刷直接形成电路图案，既可避免使用腐蚀工艺，实现绿色环保，又可节约大量铜材。纳米银和纳米铜使直接印刷导电图案成为可能。最近，苏州纳格光电科技有限公司根据市场对触摸屏的大量需求，成功开发出印刷纳米银的柔性透明导电膜技术。该技术可取代目前高成本、高能耗、高污染的ITO透明导电膜制备技术，是印刷电子产业化的又一个实例。北京中科纳新印刷技术有限公司也开发出卷对卷柔印纳米银制作RFID天线的新技术，其成本可与目前用高污染腐蚀技术制作的RFID天线相竞争。美国俄勒冈大学科研人员成功采用喷墨打印制备出铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池，与原有制备方法相比可节省材料90%。以上这些例子说明，印刷电子的产业化前景是非常光明的，关键是找到合适的切入点，既能体现出印刷制备方法的优越性，又有实实在在的市场需求。从长远来看，印刷电子还可以创造出新的市场，因为印刷电子产品的大面积、柔性化包括透明化等新颖特性有可能培育出新的消费需求。苹果公司iPhone的成功就是最好的例证。中国是全球最大的消费类电子产品的生产国，也是消费类电子产品最大的市场，中国同时又是世界印刷大国。中国没有理由不大力发展印刷电子产业。　　作为一个新兴领域，印刷电子在中国的发展还有很长的路要走。首先，需要政府层面的支持。欧洲的框架计划、美国的国防科研项目(DARPA)、新加坡的政府项目，以及韩国知识经济部最近宣布的印刷电子6年发展计划均对促进该国印刷电子的发展起了关键作用。其次，中国印刷电子技术的发展需要科技界与工业界的共同参与，需要科学研究与产业化并行。目前的情况是，国内产业界对印刷电子的热情与关注度大于科技界。尽管国家尚未部署任何印刷电子领域的科技支持计划，中国印刷电子产业技术创新联盟已经于2011年10月成立。这是一个好现象，说明产业界在推动科技界开发能够实现印刷电子产业化的技术。　　中国印刷电子技术的开发与产业刚刚起步，任重道远，需要各方面的参与和努力，使中国的印刷电子产业不输于其他先进工业国家。来源：科技日报; 个人分类: 纳米|2247 次阅读|0 个评论

[转载][图+视频]半透明柔性锂离子电池问世: yahuang 2013-3-1 20:29; 美国西北大学的两位研究员研制的这种能被随意拉扯还原形状，而且性能不受影响的电池，实际上是由100个微小的电池阵列组成。这些小电池被固定在柔性基质材料上，互相之间用经过S型折叠的导线相连，因此就算被扯到原本的300%大小也没问题。视频中可以看到在拉伸过程中用它供电的灯泡也还在正常工作，可见这种弹性形变不会损坏它的性能。据称这种电池与同体积的常规锂离子电池容量相差无几，另外他们还在计划给这种电池加入无线充电的接收机构，使它的功能更加强大。; 3321 次阅读|0 个评论

梦之墨打造“马良神笔”: xtzhou 2012-12-19 13:40; 梦之墨打造“马良神笔” 金属流体改变集成电路制造规则家里的一根电路断了，不需要找专业的电工上门修理，只需用笔画一下，就完成了接驳；《哈利·波特》中的《预言家日报》出现在现实生活中指日可待，届时，报纸上不再只是静态的图片和文字。这样的神奇故事并非来自科学幻想或影视作品，它们即将成为现实。而为此带来新希望的，是身兼中科院理化所研究员及清华大学教授的刘静博士。近日，由刘静带领的理化所与清华大学联合小组在印刷电子学领域取得了突破性进展，令在各种柔性或硬质材料表面直接手写电子器件成为现实。相关研究文章发表在美国《科学公共图书馆·综合》以及《应用物理快报》上。 “液态金属DREAM-Ink打开的是个人电子设计大门，不久的将来，它还可望改写电子产业的传统模式。”刘静对《中国科学报》记者说。实现关键突破传统的电子器件印刷工序通常较为复杂，易污染环境，且耗时、耗材、耗能，成本很高。对此，刘静说：“这些年来，国内外一直在探讨，能否改变集成电路设计制造的游戏规则，就像写字或绘画一样，将电路及电子器件直接写在基底上。” 然而，高性能墨水的欠缺一直是产业发展的短板。常规的导电油墨，包括新近出现的基于纳米金/银/铜以及碳纳米管、石墨烯等的电子油墨，仍存在配制工艺复杂、电阻率高、器件成型固化温度高等缺点。 “我们实验室的重要贡献在于，将室温下可以流动的金属引入了印刷电子。”刘静说。这种所见即所得的电子直写技术，被刘静命名为DREAM-Ink（梦之墨）技术。早在十余年前，刘静就意识到液态金属研究的科学意义和重大价值，带领团队开展了相应的基础与应用探索，并先后取得一系列首创性成果，如用于高性能计算机的室温金属流体芯片冷却技术等。如今，在室温金属流体研究渐成国际重大科技前沿和热点时，刘静团队已获得近50项专利技术，为我国相关产业的发展奠定了关键基础；他们发表的数十篇学术论著，占到了当前国际上本领域文献的绝大部分，引领优势显著。在印刷电子领域的应用，利用金属流体实现电路直写正是该团队长期积累的结果。化解制造难题研究过程中也遇到过不少障碍。博士生李海燕说：“一开始我们的想法是，将金属流体直接写在纸上。但在实际操作中发现，普通金属流体是没有办法附着在纸上的，会像水银液滴一样来回滚动。” 一年多前，该情况得以改变，因为学材料的高云霞博士加入了团队。她对材料加以改性，“经过一次改性，常规领域使用到的界面黏附性问题都解决了。”高云霞说。就在前不久，美国科研人员通过两种物质发生化学反应，沉积金属件实现了柔性材料上的电子功能。相关论文在全世界引起了很大轰动。但高云霞表示，用含银的盐进行化学反应，可以沉积成银导线，附着在柔性基底上。“对这种方式来说，温度越高导电率越好，但事实是，高温对柔性材料是很不利的因素，其技术适用性限制很大。”高云霞说。而所见即所得的DREAM-Ink技术则避免了上述困难，在常温下即可直接印制各种薄膜乃至三维结构。改写产业未来业内专家介绍，可在各种基底上直接制作电子器件的直写式印刷方法，有望重塑集成电路产业。在实验室里，记者看到了研究小组利用DREAM-Ink技术制成的透明导电薄膜、天线和RFID元件等。看起来只是在不同基底上用笔画了几道，但是它们已展示出显著的实用性。以生物医学应用为例，在测量对象体表靠近心脏部位涂覆相应的金属墨水，可以形成适形化电极，给心电信号以及生物电阻抗等生理参数的测量带来较大方便。但刘静更多强调的是，DREAM-Ink将打开个人电子设计大门。届时，纸张不再只是文字的载体，还能集成诸多电子元件。这可能引申出电子器件个性化设计潮流——印制有液态金属薄膜的电子服装在阳光下可随时发电；建筑墙体或玻璃表面可以DIY方式直接涂覆上金属墨水及相关材料，作为LED甚至太阳能电池，以作为装饰品或用以捕获光能的器件。刘静团队的下一个目标是研制出更多常温下的液态金属墨水，用以满足各种特定功能电子器件，如生物医学传感器、3D天线、薄膜晶体管等，从而将这一方法扩展到更多工业和商业领域乃至日常生活中。《中国科学报》 (2012-12-13 第1版要闻); 个人分类: 科研进展|2082 次阅读|0 个评论

[转载]瞬态电子技术：手机几年后可自然分解？: yahuang 2012-10-22 10:48; 美国科学家正在开发一类超薄电子装置，能在人体中自然溶解。根据《科学》杂志刊登的一篇研究论文，这类装置由硅和氧化镁构成，被放置在蚕丝保护层内，在实现目的之后可以自然溶解。该技术已被用于高温消毒伤口，避免细菌感染。这是“瞬态电子”领域研究的一部分。利用这一技术，研究人员已开发出了“电子文身”，即一类可以在人体皮肤上弯曲和拉伸的传感器。这种设备是传统电子装置的两极，但通过一定的处理可以保持稳定。使电子装置以可控的方式逐渐消失需要两方面技术：让装置彻底消失，以及使用外壳来控制消失的过程。硅可以溶于水。而问题在于，传统大小的电子器件永远都不会彻底溶解。为此，研究人员使用了纳米薄膜技术。由硅构成纳米薄膜能在几天到几周内溶解。蚕丝材料则用于控制溶解的速度。这一材料来自蚕，能溶解及改造。改变蚕丝结晶的方式能调整最终性能，并决定这一装置能持续多长时间。美国塔夫茨大学工程学院教授Fiorenzo Omenetto表示：“瞬态电子相对于传统装置提供了更强大的性能，而在预设的时间点可以被周围环境彻底吸收，这可以是几分钟到几年。”瞬态电子的应用已在实验室中得到了尝试，包括64像素数码相机、温度传感器和太阳能电池等。伊利诺伊大学机械科学与工程教授John Rogers表示：“这是一个全新的理念，因此有很多机会。许多机会我们尚未确定。” 他认为，该技术的一大应用是手术后的伤口处理。他表示：“感染是并发症的主要原因。这样的设备可以被放置在手术位置，直到伤口愈合。通常，你只在危险期，即手术之后的两周需要它。”研究人员已在小白鼠身上做实验，了解此类设备对伤口的影响。瞬态电子技术还可被用于设计药物缓释机制，或是在大脑和心脏中安装的传感器。该技术还可被用于制造环保的计算机和手机。Omenetto表示：“如果手机能在几年后自然分解，那么将给环境带来很大好处。”; 个人分类: 科研|2531 次阅读|0 个评论

[转载]【会议】2014年柔性与印刷电子国际会议落户中国: 热度 1 yahuang 2012-9-14 22:02; 今天上午看到一则会议消息，柔性与印刷电子国际会议要来中国召开了，这是一件很值得高兴地事情，应该感谢崔老师的积极准备。以前崔铮老师每年召开过印刷电子论坛，也和崔老师也经常交流，受益匪浅，在喷印打印这一块做了很多重要的工作。另外一个高兴的事情，还有两年时间才召开，可以慢慢捉摸一点东西，目前手头上的东西不好见人，现在我还属于囊中羞涩型选手。【2012年柔性与印刷电子国际会议日前在东京召开。中科院苏州纳米所印刷电子中心主任崔铮出席大会组委会工作会议。会上，由崔铮建议并经组委会讨论，一致通过2014年柔性与印刷电子国际会议在中国召开的决议。据了解，该会议由韩国、日本与中国台湾发起，自2009年举办首届以来，一直在这三个国家或地区轮流举办。崔铮表示，此次中国能成功争取到2014年大会的主办权，表明中国的柔性与印刷电子科研、产业和市场正日益受到国际瞩目。中国将利用这次机会，充分展示国内在印刷与柔性电子领域的科研成果与产业化成果，并加强与国外同行的密切交流，促进中国在这些领域的更快发展。】（丁佳）《中国科学报》 (2012-09-14 A4 综合); 个人分类: 科研|2824 次阅读|2 个评论

【论文】柔性电子喷印制造：材料、工艺与装备: 热度 1 yahuang 2010-11-23 20:43; 喷印技术直接将功能材料沉积到基板上形成图案，有望成为高性能柔性电子的主流制造工艺之一。目前，喷印技术面临材料、工艺和设备等诸多挑战。讨论无机、有机以及纳米复合喷印材料的电学性能，分析了打印性能与粘度、表面张力、蒸发率等关系。压电、热泡等传统喷印可实现微米级分辨率图案化，而电喷涂、电纺丝、电喷印等电流体动力喷印可实现纳米级分辨率图案化，如何通过多场调控提高其喷印过程操控性至为关键。讨论了电流体动力喷印设备实现关键技术，包括液滴操控、喷嘴设计、卷到卷输送等。最后展望了柔性电子喷印制造需研究并解决的关键科学技术问题。 ZP Yin, YA Huang, NB Bu, XM Wang, YL Xiong, Inkjet printing for flexible electronics: Materials, processes and equipments, Chinese Science Bulletin, 2010 - Springer 论文地址： http://www.springerlink.com/content/p6771x85l7574u07/ 论文下载： Inkjet printing for flexible electronics- Materials, processes and equipments.pdf; 个人分类: 科研|8500 次阅读|1 个评论

【月报】柔性电子研究动态（2010年3月版）: 热度 1 yahuang 2010-5-2 23:30; 国际动态 1.LG推出19寸柔性显示屏， http://www.it007.com/html/A/Art_36837.html 2.电子书市场继续膨胀，多家单位大力推广次技术，汉王电子借此产品另行上市，今年准备推出彩屏。 http://tech.sina.com.cn/b/2010-03-29/13431295894.shtml 3.电子纸：E-Ink高度垄断新技术艰难推进 http://it.sohu.com/20100207/n270109061.shtml 4.德国制成有机薄膜半导体材料可做弯曲显示器 http://www.cnbeta.com/articles/106447.htm 5.麻省理工学院科学家利用共聚物材料的自组装特性开发出新型掩模技术 http://www.cnbeta.com/articles/106432.htm 会议讲座 1.Gordon Conference 2010 Thin Film Small Scale Mechanical Behavior 会议网址： http://www.grc.org/programs.aspx?year=2010program=thinfilm 召开时间：July 25-30, 2010 2.18th Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING (ICCE -18), Anchorage, Alaska,USA, 会议网址： http://myweb.polyu.edu.hk/~mmktlau/ICCE/ICCE_Main.htm 召开时间：July 4-10, 2010 3.7th International Tutorial Workshop on PFM and Nanoscale Electromechanics of Polar Materials, August 25-27, 2010, Beijing, China http://www.ustb.edu.cn/materials/files/pfm/International_Workshop.html 4.IUTAM Symposium on Surface Effects in the Mechanics of Nanomaterials and Heterostructures http://www.cstam.org.cn/Upfiles/20102/20102240624.pdf August 8-13, 2010，Peking University, Beijing, China 5.2010 International Conference onElectronic Packaging Technology High Density Packaging(2010电子封装技术和高密度封装国际会议) (ICEPT-HDP2010) http://cn.icept.org/ 召开时间：2010年 8月16日 --19日，召开地点：中国西安 6.18th International Conference on Composites or Nano Engineering ICCE-18 Anchorage, Alaska,USA, July 4-10, 2010 http://www.uno.edu/~engr/composite 7.ASME IMECE2010 Symposium on Integrated Structures and Hybrid Materials Date: November 12-18, 2010 Venue: Vancouver, British Columbia, Canada. http://www.imechanica.org/node/7637 领域介绍讨论:Journal Club February 2010: Mechanics of Patterned and Structured Interfaces http://www.imechanica.org/node/7479 专著:《毛细力学》，属微纳米技术著作丛书，高世桥等，科学出版社，2010.1；该书介绍了毛细力学的基础知识，并介绍了表界面力学等，对其中涉及的若干方程进行了论述。; 个人分类: 资源|4754 次阅读|2 个评论

【月报】柔性电子研究动态（2010年1月版）: yahuang 2010-5-2 23:25; 一直没有将月报贴出来，拖了这么久，还请见谅，争取以后能够按时分享。国际动态 1.LG展示19英寸可弯曲电子纸原型 http://www.cnbeta.com/articles/102248.htm 2.上海交大创办英文国际学术期刊《纳米/微米通讯》 http://www.nmletters.org 会议讲座 1. Gordon Conference 2010 Thin Film Small Scale Mechanical Behavior 会议网址： http://www.grc.org/programs.aspx?year=2010program=thinfilm 召开时间：July 25-30, 2010 2. 8th Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING (ICCE -18), Anchorage, Alaska,USA, 会议网址： http://myweb.polyu.edu.hk/~mmktlau/ICCE/ICCE_Main.htm 召开时间：July 4-10, 2010 3. 7th International Tutorial Workshop on PFM and Nanoscale Electromechanics of Polar Materials, August 25-27, 2010, Beijing, China http://www.ustb.edu.cn/materials/files/pfm/International_Workshop.html 4. ASME 2010 International Mechanical Engineering Congress Exposition http://www.asmeconferences.org/Congress2010/index.cfm Abstract Submission: Deadline: March 1, 2010 5. IUTAM Symposium on Surface Effects in the Mechanics of Nanomaterials and Heterostructures http://www.cstam.org.cn/Upfiles/20102/20102240624.pdf August 8-13, 2010，Peking University, Beijing, China 领域介绍专家Richard Friend，Optoelectronics Group, Cavendish Laboratory，从事有机功能材料的研发，从事光电子方面的研究。获得第一个聚合物发光二极管方面的专利。 http://www-oe.phy.cam.ac.uk/people/oestaff/rhf10.htm 报告1.Open source code on Multiscale http://www.imechanica.org/node/7380 报告2.新一代OLED有机平板显示器大规模制造技术，2010年1月26日专著《有机电子学概论》重点阐述了有机电子器件的材料、器件的制作和原理及所涉及的相关机制问题。 http://product.dangdang.com/product.aspx?product_id=20749959; 个人分类: 资源|4819 次阅读|1 个评论

【思考】新的交叉方向如何去开展工作: yahuang 2010-2-3 21:17; 个人分类: 科研|13 次阅读|0 个评论

【论文】《固体薄膜》：柔性电子结构热机械分析: yahuang 2010-1-28 14:09; Thermomechanical analysis of thin films on temperature-dependent elastomeric substrates in flexible heterogeneous electronics Thin Solid Films, Volume 518, Issue 6, 1 January 2010, Pages 1698-1702 Yongan Huang, Zhouping Yin, Youlun Xiong Abstract Thermomechanical analysis is presented to study the basic temperature effects on elastomeric substrate of flexible electronics. Strains of a films-on-substrate structure related with three key temperatures are given based on the interfacial continuum model. An improved strain model is given and compared with other two models. The role of the temperature-dependent effects is highlighted and adopted to design a flexible inorganic/organic heterogeneous structure subject to little thermal action. The sensitivity analysis of three key temperatures is investigated, by which proper selection of technological parameter for poly(dimethylsiloxane) fabrication may be determined to eliminate the variation of stress of the interface in circumstances with temperature varying severely. This work contributes to systemic reliability and compatibility, structural design and thermal management of flexible electronics.; 4263 次阅读|0 个评论

【月报】柔性电子研究动态（2009年12月版）: yahuang 2010-1-1 14:30; 国际动态 PNAS：科学家成功制成纸电池成本低寿命长 http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/12/225969.shtm 印刷，有机及软性电子市场预测及发展研究报告 http://www.okokok.com.cn/Htmls/PE_Product/091201/60764.html 斯坦福大学成功研制出具备较复杂电路结构的碳纳米管集成电路 http://www.technologyreview.com/computing/24236/page1/ 伊利诺伊大学研发新型量子电池 http://www.cnbeta.com/articles/100619.htm 领域介绍有机发光二极管(OLED)发明人C.W.Tang博士，有机电致发光和有机光伏器件之父。 http://www.che.rochester.edu/tang.htm 电子科技大学的这个电子薄膜与集成器件国家重点实验室，重点研究为薄膜工艺。包括传统的和非传统的，其在工艺方面做的很好。 http://www.etfid.uestc.edu.cn/index.asp 锁志刚ASME会议报告：Dielectric elastomers of interpenetrating networks http://www.imechanica.org/node/7202 Journal Club Forum：国际活跃的力学家自发形成的沙龙，针对目前研究的热点进行交流，对相关研究进展总结的非常不错。 http://www.imechanica.org/forum/417 《Thin Film Materials- Stress, Defect Formation and Surface Evolution》，是一本介于力学、化学、物理之间的专著，阅读前需要补充沉积、晶格、固体力学等方面的专业知识。本期配有此书英文版。 http://www.amazon.com/Thin-Film-Materials-Formation-Clinicians/dp/0521529778 Printed electronics world http://www.printedelectronicsworld.com/ Reversibly Deformable and Mechanically Tunable Fluidic Antennas（Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3632） http://doi.wiley.com/10.1002/adfm.200900604 杨培东最近在Chem. Rev.上发表的关于纳米线在能源方面应用的最新综述《Semiconductor Nanowires for Energy Conversion》; 4810 次阅读|0 个评论

【月报】柔性电子研究动态（2009年11月版）: yahuang 2009-12-2 10:32; 国际动态 1. 2009年11月5日中国科研院所承担染料敏化太阳能电池工业化 http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/11/224819.shtm 。 2. 2009年11月13日无纸化阅读呼唤柔性显示 http://tech.sina.com.cn/it/2009-11-13/14523590766.shtml 3. ASME成立软物质分会 http://www.imechanica.org/node/7161 4. 2009年11月16日绿色柔性电子纸成FPDI2009三大热点 http://it.sohu.com/20091116/n268248568.shtml 5. 2009年11月24日报道，中国电信物联网实验室落户无锡，RFID在物联网中起着非常重要的作用。 http://it.sohu.com/20091124/n268411295.shtml 。会议讲座 1. Gordon Conference 2010 Thin Film Small Scale Mechanical Behavior 会议网址： http://www.grc.org/programs.aspx?year=2010program=thinfilm 召开时间：July 25-30, 2010 2. 18th Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING (ICCE -18), Anchorage, Alaska,USA, 会议网址： http://myweb.polyu.edu.hk/~mmktlau/ICCE/ICCE_Main.htm 召开时间：July 4-10, 2010 领域介绍专家大师风采：领略力学大师的风采，1957年至今的Timoshenko奖获得者名单，及其 Timoshenko Lectures， http://imechanica.org/node/177 报告锁志刚学术报告：Lectures on Soft Active Materials 会议网址： http://www.imechanica.org/node/7048 专著《Flexible Electronics: Materials and Applications》，Springer出版，由众多国际知名教授分章节撰写，内容比较发散，主要是各教授发表的重要文章总结。网站美国工程院院士锁志刚发起建立的博客网站，国际上很多知名教授在上都有交流，资料丰富，注重学术前沿，包括还未发表的最新研究成果，以及相关报告资源，iMechanica（web of mechanics and mechanicians）， http://imechanica.org 博文《Science》主编Bruce Alberts文章，On Becoming a Scientist，不妨一看，或许有所启发， http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/326/5955/916 论文R. V. Craster, O. K. Matar. Dynamics and stability of thin liquid films. Reviews of Modern Physics, 2009, 81(3): 1131-1198. http://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.81.1131 （或附全文到FTP）; 3910 次阅读|0 个评论

【月报】柔性电子研究动态（2009年10月版）: yahuang 2009-12-2 10:28; 1. 2009 年 7 月 8 日科学网报道：中科院微电子所刘明小组在高性能有机场效应晶体管方面的进展， http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/200978131194806611.shtm 。 2. 2009 年 8 月 26 日科学网报道：《科学》：大尺寸可弯曲的显示屏问世，约翰罗杰斯领导了该项研究， http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/8/222773.shtm 。 3. 2009 年 8 月 25 日，美国西北大学黄永刚教授在郑州召开的中国力学学会学术大会上做了 Mechanics of Advanced Technology 的报告，主要内容是柔性电子力学。 4. 2009 年 9 月 7 日， Sohu 报道我国多晶硅产能严重过剩，光伏神话破灭巨额投资打水漂， http://news.sohu.com/20090907/n266505733.shtml 。 5. 2009 年 9 月 9 日，有机半导体的热化学图案化技术，用于柔性基板电子制造，避免传统高能技术对有机材料的损害： http://nanotechwire.com/news.asp?nid=8528 6. 2009 年 9 月 11 日，中国力学学会网站报道电子电磁器件力学工作组工作会议纪要： http://www.cstam.org.cn/show.asp?unid=2006054456 7. 2009 年 9 月 16 日报道，康奈尔大学研究人员利用碳纳米管代替传统硅管，制造出太阳能电池。 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20099161144517507301.shtm; 3895 次阅读|0 个评论

【转帖】以纳米丈量未来：柔性电子的发展: yahuang 2009-10-16 09:48; 　　《瞭望东方周刊》记者张欣北京报道：在将来，我们可以用上柔性显示器、柔性的电子纸、电子书，可以像看纸质的书籍一样看电子书籍，甚至将电视、电脑卷在口袋里带走，并可随时展开查阅 (图为网络上搜索，额外配图) 　　50年前，美国物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾憧憬说：试想有一天，人们可以按自己的意志来安排一个个原子，将会产生怎样的奇妙景象？这番话是对纳米时代和纳米科技的最早预言。　　莲花表面纳米尺度的细致结构，使得尺寸远大于这种结构的灰尘、雨水，与叶面的实际接触面积非常小，雨点在自身表面张力作用下形成球状，在滚动中吸附灰尘并滚出叶面，这就是莲花能自洁叶面的奥妙所在。中国科学院院士、中国科技大学校长侯建国解释道。　　纳米科技当前正处于快速成长期。从1997年到2005年，各国政府对纳米技术研究和开发的投入飙升了10倍左右，同期工业投入在2005年更是超过了政府投入。我国的纳米技术研究近年来已取得进步，例如大面积定向碳管阵列、准一维纳米丝和纳米电缆、超延展性纳米金属铜等先进纳米材料的制备，以纳米材料应用为主的纳米技术产业正在兴起。（省略若干内容）　　把电脑卷起装进口袋　　尽管纳米科技将会是生产力的又一次革命，但它本身也存在潜在危险，特别是对于环境和人体健康方面。纳米微粒有能力进入人类身体而到达一般化学物质所不能到达的位置，而且其表面积与体积比很高，反应活性很强，可能导致直接病变。侯建国解释道。　　国内曾发现涂层材料软聚丙烯酸酯含有的纳米颗粒侵入浙江一家塑料厂的多名女工的肺部细胞，使她们患上类似尘肺病加肺结核症状的疾病。我国应该把部分研究资源投向研究和防止新型纳米技术可能带来的危害。侯建国说，尽可能规避风险，才能最大程度地发挥纳米技术的优势。　　比如，当前计算机基于传统晶体硅材料的集成电路元件微型化的发展已经越来越受到高芯片耗电量、高发热以及纳米尺度下量子现象干扰等问题的制约，研究和开发基于单个分子或其他纳米结构的功能纳米器件是一个很好的解决办法。　　中国科学技术大学的研究者们通过分子手术技术，即利用扫描隧道显微镜探针对单个三聚氰胺单分子进行化学键的裁剪，改造成既有整流效应又有机械开关效应的双功能集成新型人造分子，侯建国说，这些分子电子学上的成就能够为未来电子计算机的研制提供新的材料和思路。　　纳米技术还可以被广泛应用于各种各样的柔性电子器件。传统电子器件都是基于硅和金属等坚硬的材料，而未来人们生活需要的是便携、轻巧、柔性的电子器件。有了纳米科技，人们可以自下而上地构建电子器件，使得柔性功能材料及柔性电子器件成为可能。　　2050年，我们或许可以用上柔性显示器、柔性的电子纸、电子书，可以像看纸质的书籍一样看电子书籍，甚至将电视、电脑卷在口袋里带走，并可随时展开查阅。侯建国展望说，利用纳米科技还可以制备出柔性的太阳能电池，贴覆在具有曲率的太阳能电动汽车表面，可以最大限度地利用太阳能。原文： http://news.sohu.com/20091012/n267298660.shtml; 个人分类: 烩面|3835 次阅读|1 个评论

【会议】2009中国力学学会学术大会日程安排: yahuang 2009-8-9 22:21; 由中国力学学会主办、郑州大学承办的中国力学学会学术大会2009将于2009年8月24日至26日在河南郑州召开。作为国内规模最大的力学盛会，大会目前收到投稿论文1500余篇，作者单位几乎涵盖了国内所有力学及相关专业的科研机构、大专院校和有关企业。大会安排大会邀请报告8篇，设分会场16个、专题研讨会场51个，预计参会人员将达到1500余人。具体日程安排及报告时间请于7月31日后见会议网站。网址： http://www.cstam.org.cn/cctam2009/ PDF版下载： http://www.cstam.org.cn/cctam2009/upfiles/2009081204.pdf 2009中国力学大学柔性电子器件力学专题研讨会的安排如下： MS53 柔性电子器件力学（负责人：冯雪，方岱宁） 8月26日上午地点：报告时间报告人 /作者报告题目文章号主持人 8:10-8:50 黄永刚 Mechanics of stretchable electronics CCTAM2009-004401 冯雪 9:00-9:40 许巍,杨金水,王飞等糙化界面的高分子基金属薄膜延展性研究 CCTAM2009-004393 9:50-10:20 冯雪,王永,黄永刚可延展柔性电子器件的异质界面力学 CCTAM2009-004394 休息 10 分钟 10:30-11:00 曲绍兴 ,尹冰轮多铁性薄膜材料应变介导磁电耦合性能研究 CCTAM2009-004395 11:10-11:40 王永,冯雪,黄永刚可延展柔性铁电电子力学分析 CCTAM2009-004402 8 月 26 日下午地点：报告时间报告人 /作者报告题目文章号主持人 13:30-14:00 黄永安 ,尹周平,熊有伦柔性电子异质结构热 - 机械翘曲分析 CCTAM2009-004396 冯雪 14:10-14:40 杜建科 ,尹歆,冼凯等考虑粘性耗散的有电极压电板的振动分析 CCTAM2009-003285 14:50-15:20 袁波,郑学军基于单根氧化锌纳米带的光电导开关 CCTAM2009-004397 休息 10 分钟 15:30-16:00 张超,高旭,裴永茂超磁致伸缩薄膜材料的应变效应 CCTAM2009-004398 16:10-16:40 蒋东杰 ,冯雪,方岱宁转印过程的有限元模拟和实验研究 CCTAM2009-004399 16:50-17:20 曲斌瑞 ,冯雪柔性电子的制备表征及力学性能研究 CCTAM2009-004400; 个人分类: 科研|4948 次阅读|0 个评论

【评论】柔性电子制造：学科交叉与交叉学科: yahuang 2009-6-28 16:53; 在人们的印象中，有机材料，如塑料等，都是很好的绝缘体，很少有人会想到塑料也能导电。然而，现代化学的发展使得公众对有机导体这个名词开始关注起来。不过自从进入有机电子领域之后，发现了广阔的天空，真正的一个交叉学科，柔性电子制造的关键包括制造工艺、基板和材料等，其核心是微纳米图案化（Micro- and Nanopatterning）制造，涉及机械、材料、物理、化学、电子等多学科交叉研究。以前写申请书，总希望表达一种交叉学科的概念，经常说涉及材料力学、多体力学、机械、控制等，其实自己也觉得有些牵强，这些学科本身并无太多界定，在国外往往也是糅杂在一起的。近年来，由于对导电高分子的研究有了新突破，有机材料从传统的绝缘体变成可导电的半导体，柔性电子（Flexible Electronics）便应运而生。柔性电子技术有可能带来一场电子技术革命，引起全世界的广泛关注并得到了迅速发展。美国《科学》杂志将有机电子技术进展列为2000年世界十大科技成果之一，与人类基因组草图、科隆技术等重大发现并列。美国科学家艾伦黑格、艾伦马克迪尔米德和日本科学家白川英树由于他们在导电聚合物领域的开创性工作获得2000年诺贝尔化学奖。柔性电子是一种技术的通称，目前由于处于起步阶段而称谓不一，又称为塑料电子（Plastic Electronics）、印刷电子（Printed Electronics）、有机电子（Organic Electronics），聚合体电子（Polymer Electronics）等，目前还没有统一明确的定义，可概括为将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料和薄金属基板上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子报纸、电子皮肤/人工肌肉（如图1所示）。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小，其关键是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性电子器件。目前电子产业基本上都是属于传统的半导体产业，制造用到的设备相当庞大，且费用高昂，制造效率低；整个柔性电子的概念是希望能够把传统半导体产品、组件及线路用印刷的方式来替代。主要从三方面来看柔性电子与传统电子电路不同之处：（1）应用前景，一旦将很柔软的基材应用在设计方面或把线路做成无形的或可折迭的东西，那就跟传统的硬式基材有很大的不同；（2）制造成本，采用卷到卷印刷工艺，并且在材料的使用上也可避免像光刻技术浪费95%以上材料的问题，而采用印刷方式印制上去的面积则等同于使用的面积，其使用率在90% 以上，以长期发展角度来看，印刷方式会比传统光刻技术的成本低很多；硅CMOS晶元一般造价为10＄/cm2，复合半导体甚至更贵，柔性电子实现的理想造价为0.1＄/cm2，从造价就可以看出柔性电子的巨大优势。（3）投资角度，传统的半导体厂动不动就要数十亿甚至上百亿的投资，但印刷的方式就像传统的印刷只要投资数千万就可把基本的规模建立起来。要强调的是印刷所要用的油墨跟传统的印刷不一样，需要特别研制，开发初期成本由于量少也比较高，但批量生产后成本就会变得较低廉了。同时，柔性电子整合电子电路、电子组件、材料、平面显示、纳米技术等领域技术外，同时横跨半导体、封测、材料、化工、印刷电路板、显示面板等产业，可协助传统产业，如塑料、印刷、化工、金属材料等产业的转型，提升产业附加价值，因此柔性电子技术将为产业结构和人类生活带来革命性的变化。人们有理由相信：随着有机电子学研究的深入，有机电子器件制备工艺的完善，一个新的时代有机电子时代必将到来。了解有机电子，可以看看：一次偶然开启了有机电子之门，有机电子学。不过这方面的文章也比较多。; 8373 次阅读|0 个评论

【会议】Failure of Small-Scale Structures/ 2010 TMS Annual Meeting: yahuang 2009-6-26 14:53; Dear Colleague: We would like to let you know of our symposia Failure of Small-Scale Structures at the 2010 TMS Annual Meeting. This symposia will focus on failures in small scale structures (flexible and semiconductor electronic systems, actuators, resonating cantilever, biological systems, fuel cells, MEMS devices, etc) and will discuss combinations of possible failure mechanisms. Possible mechanisms could include, but are not limited to: electromigration, diffusion, crack formation and propagation, oxidation, corrosion, fatigue (thermal, corrosion, cyclic), creep, delamination, wear etc. Anticipated topics include: fracture and deformation of small-scale biological systems, nanowires/nanotubes, thin films and film structures, microlectronics, MEMS, micro pillars, etc. . Invited speakers to include: Markus Buehler (MIT), Bob Keller (NIST), Jianyu Huang (Sandia National Labs), Xiao-Yan Gong (Medical Implant Mechanics), William Nix (Stanford), Daniel Gianola (U. Penn), Julia Greer (Cal Tech), Ahmed-Amine Benzerga(Texax AM), Mike Dugger (Sandia National Labs), Chung-Souk Han (North Dakota State), Gerhard Dehm (MU-Leoben), Michael Uchic (Air Force Research Labs), and Johann Michler (EMPA). More information can be found at: http://www.tms.org/meetings/annual-10/AM10home.aspx; 个人分类: 资源|4517 次阅读|0 个评论

【分享】关于柔性电子的实验室: yahuang 2009-6-22 14:57; 逐步收集，慢慢分享。具体如下： Instrument of SHU-SOLARE RD Joint-Lab: http://www.shu-solare.org/ Printed Nano Electronics Lab http://www.postech.ac.kr/lab/mse/twlee/index.htm the Center for Nanoscale Chemical-Electrical-Mechanical Manufacturing Systems (Nano-CEMMS) http://www.nano-cemms.uiuc.edu/ Laboratory for Thin Films Nanosystems and Nanometrology: http://ltfn.physics.auth.gr/; 个人分类: 资源|3949 次阅读|0 个评论

【分享】有关柔性电子器件的若干实用网站: yahuang 2009-6-15 14:18; All about Flexible Macroelectronics: http://www.macroelectronics.org/ FlexTech Alliance: http://www.flextech.org/ The FlexTech Alliance is the only organization headquartered in North America exclusively devoted to fostering the growth, profitability and success of the electronic display and flexible, printed electronics supply chain. Flexible Display Center at ASU: http://flexdisplay.asu.edu/ Our vision is to evolve and leverage the Flexible Display Centers world-class flexible display capabilities, in concert with other ASU synergistic research, to achieve a leadership position in the emerging flexible electronics industry and establish ASU as a high-value government and industry resource. OLED-Info: http://www.oled-info.com/ OLED: Next generation display and TV technology Printed-Electronics World: http://printedelectronics.idtechex.com/ Printed Electronics World articles Research reports Suppliers researcher database Events RFID Gazette: http://www.rfidgazette.org/ Radio Frequency Identification news and commentary. Displaybank: http://www.displaybank.com/eng/report/report.php; 4145 次阅读|0 个评论

【会议】2009中国力学大学“柔性电子器件力学”专题研讨会: yahuang 2009-6-13 20:42; 中国力学学会学术大会2009，将于2009年8月24-26日在河南郑州（郑州大学承办）举行。经中国力学学会常务理事会讨论，批准设立柔性电子器件力学专题研讨会。为适应下一世代电子产品在可移植性、轻便化与便携性程度上的进一步需求，近年来柔性可延展电子成为全球电子产业界与学术界关注的新焦点。采用刚性岛的柔性导线连接或者直接进行创造性的屈曲设计是实现电子器件可延展性的重要手段，这些技术的发展提出了大量亟待解决的力学问题。本专题主要围绕与柔性电子器件力学问题相关的理论、试验以及模拟方法开展交流和讨论。征稿主题: 薄膜/基体结构柔性设计原理与应用柔性结构表征方法与建模基于有机材料柔性电子器件的力学及电学性能研究基于无机硅材料柔性电子器件的设计柔性电子器件的制备技术与柔性电子器件制备相关的转印技术柔性电子器件的可延展性能研究柔性电子器件的破坏行为研究柔性电子器件的动态特性以及在噪声环境中的可靠性可延展铁电柔性电子多功能设计、制备和表征届时，黄永刚（美国西北大学）将做可延展电子器件中的力学问题的大会特邀报告。 http://www.cstam.org.cn/cctam2009/index.asp?classid=2; 4496 次阅读|0 个评论

【分享】柔性电子相关研究领域的著名学者（updating）: yahuang 2009-6-12 21:17; 1. Sigurd Wagner http://www.princeton.edu/~wagner/index.htm He is working on devices, processes, and materials for large-area electronics, which is also called macroelectronics or giant electronics. 2. Zhigang Suo http://www.seas.harvard.edu/suo/ Allen E. and Marilyn M. Puckett Professor of Mechanics and Materials, School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University 3. Yonggang Huang http://www.civil.northwestern.edu/people/huang.html Mechanics of materials and structures; fracture mechanics; composite materials; micromechanics; atomistic-based continuum mechanics; mechanics of stretchable electronics. 4. John A Rogers http://rogers.mse.uiuc.edu/ He seeks to understand and exploit interesting characteristics of 'soft' materials, such as polymers, liquid crystals, and biological tissues as well as hybrid combinations of these materials with unusual classes of inorganics, such as nanoribbons, wires and platelets. 5. Ian Hutchings http://www.ifm.eng.cam.ac.uk/pp/publications/imh.html The Inkjet Research Centre has established an Inkjet Interest Group as part of the EPSRC and industry funded project investigating fundamental aspects of inkjet. 6. Zhenan Bao http://baogroup.stanford.edu/ Energy, organic semiconductors, transistors, solar cells, carbon nanotube, transparent electrodes, sensors, soft materials, organic and polymer synthesis and characterization, nano- and micropatterning, bio-inspired assembly, and device fabrication and characterization. 7. Vivek Subramanian http://www.eecs.berkeley.edu/~viveks/ His research interests include advanced CMOS devices and technology and polysilicon thin film transistor technology for displays and vertical integration applications. His current research focuses on organic electronics for display, low-cost logic, and sensing applications. He has authored or co-authored more than 40 research publications and patents. 8. William D. Nix http://soe.stanford.edu/research/layout.php?sunetid=nix Hiscurrent work deals with the mechanical properties of nanostructures and with strain gradients and size effects on the mechanical properties of crystalline materials. 8. Liwei Lin http://www.me.berkeley.edu/~lwlin/ MEMS (Microelectromechanical Systems); NEMS (Nanoelectromechanical Systems); Nanotechnology; design and manufacturing of microsensors and microactuators; development of micromachining processes by silicon surface/bulk micromachining; micro moulding process; mechanical issues in microelectromechanical systems (MEMS) including heat transfer, solid/fluid mechanics and dynamics. 9. George Whitesides http://gmwgroup.harvard.edu/ updating; 个人分类: 资源|4680 次阅读|0 个评论

【论文】有关柔性电子的几篇综述文章（updating）: yahuang 2009-6-10 15:34; Pattern topics: Inkjet printing of polymers: state of the art and future developments , by B.J. de Gans et al. Direct writing technologyAdvances and developments , K.K.B. Hon et al. Recent progress in soft lithography , John A. Rogers et al Progress and Trends in Ink-Jet Printing Technology , Hue P. Le Material topics Material challenge for flexible organic devices , by Jay Lewis Organic and polymer transistors for electronics , by Ananth Dodabalapur Mechanics topics Micromechanics of macroelectronics , Suo Zhigang 柔性电子系统及其力学性能，许巍，卢天健 Roll-to-Roll manufacturing ... Applications: Cover story: Jet printing flexible displays , by R.A. Street et al.; 4435 次阅读|0 个评论

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标签: 柔性电子

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