美國Illinois大學Urbana-Champaign分校(UIUC)的科學家們發明了一種納米尺度的可拉伸硅。使用這種材料,可能制造出各種可拉伸的電子設備,如“智能”手術手套和個人監護儀等等。他們的結果發表在最新的《Nano Letters》上。
這項研究的負責人John Rogers說:“可以彎曲的電子設備有很多潛在的應用,但可逆伸縮是一個不同且極具挑戰性的性質?!?BR>
Rogers和他來自Arizona大學的同事們在一塊硅晶片上制作出一片超薄的硅膜,并把這個薄膜結合在一塊硅為基底的聚合物板上。整個過程需要許多步驟,簡單來說,首先對聚合物板預加應力,使其拉緊,然后放在制好的硅上。當應力被釋放出來,硅會變彎曲,形成一系列類似箭尾形圖案的凸起褶皺。完成的復合膜有100納米厚,能夠在垂直和水平兩個方向上拉伸并復原。
這些暫時的應力產生的結構變化主要發生在膜的中心區域。在預加應力時,膜邊緣的箭尾圖案比較不明顯,因此膜邊緣的彈性要小于中心區域。Rogers和同事們認為這種性質可能在某些應用中會顯得很有用。比如醫學可拉伸成像系統中,如果能夠使光電探測裝置前的部分保持平坦,系統地性能會更好。
在文中,Rogers和他的同事們還在理論上預測了這種膜的性能。這些理論預測和試驗觀測復合得很好,特別是在波的形狀和維度上。這些理論的分析主要是由文章的另一作者,UIUC的科學家Young Huang完成的。
這項研究的負責人John Rogers說:“可以彎曲的電子設備有很多潛在的應用,但可逆伸縮是一個不同且極具挑戰性的性質?!?BR>
Rogers和他來自Arizona大學的同事們在一塊硅晶片上制作出一片超薄的硅膜,并把這個薄膜結合在一塊硅為基底的聚合物板上。整個過程需要許多步驟,簡單來說,首先對聚合物板預加應力,使其拉緊,然后放在制好的硅上。當應力被釋放出來,硅會變彎曲,形成一系列類似箭尾形圖案的凸起褶皺。完成的復合膜有100納米厚,能夠在垂直和水平兩個方向上拉伸并復原。
這些暫時的應力產生的結構變化主要發生在膜的中心區域。在預加應力時,膜邊緣的箭尾圖案比較不明顯,因此膜邊緣的彈性要小于中心區域。Rogers和同事們認為這種性質可能在某些應用中會顯得很有用。比如醫學可拉伸成像系統中,如果能夠使光電探測裝置前的部分保持平坦,系統地性能會更好。
在文中,Rogers和他的同事們還在理論上預測了這種膜的性能。這些理論預測和試驗觀測復合得很好,特別是在波的形狀和維度上。這些理論的分析主要是由文章的另一作者,UIUC的科學家Young Huang完成的。