可穿戴技術(shù)重大突破：有機(jī)納米材料制成柔性存儲器

　　有機(jī)納米材料，作為一項(xiàng)常規(guī)技術(shù)突破，已廣泛應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域，例如制成柔性邏輯電路或者顯示器。但是，目前的可穿戴電子設(shè)備中，有機(jī)納米材料并沒有得到更廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)樗鼈儫o法產(chǎn)生柔性、非易失、具有實(shí)用的讀寫速度的存儲器。最近，一組國際研究人員團(tuán)隊(duì)的突破性研究，解決了這一問題。

　　研究簡介

　　最近，法國斯特拉斯堡大學(xué)、國家科學(xué)研究中心(CNRS)、柏林洪堡大學(xué) 、斯洛文尼亞新戈里察大學(xué)的一組研究人員，合作開發(fā)了一種柔性、非易失、由有機(jī)納米材料組成的光學(xué)存儲薄膜晶體管設(shè)備，成為可穿戴電子領(lǐng)域的又一項(xiàng)重大突破。

　　開發(fā)柔性有機(jī)存儲器所面臨的挑戰(zhàn)

　　目前為止，開發(fā)柔性有機(jī)存儲器的主要挑戰(zhàn)來自于：創(chuàng)建穩(wěn)定的、不會隨著時(shí)間推移失去數(shù)據(jù)的、柔性的、提供具有實(shí)用性的擦寫循環(huán)(持久)的系統(tǒng)。

　　該設(shè)備的原理和優(yōu)勢

　　團(tuán)隊(duì)通過發(fā)表在《自然納米技術(shù)》雜志上的論文，解釋了通過一種稱為“二芳基乙烯 ”(DAEs)的分子制造這種設(shè)備，能夠在兩種狀態(tài)(稱為打開或者關(guān)閉的形式)之間切換。從寫入轉(zhuǎn)向擦除的過程很簡單，只需要調(diào)節(jié)照射材料的光線波長(藍(lán)光用于寫，綠光用于擦除)。

　　該國際研究團(tuán)隊(duì)不僅克服了以上柔性有機(jī)存儲器所面臨的所有挑戰(zhàn)，而且更進(jìn)了一步。看看研究人員是如何評價(jià)設(shè)備特性和優(yōu)勢的：

　　CNRS的研究員、論文的作者之一Emanuele Orgiu如此評價(jià)：

　　“我們想要每個(gè)設(shè)備能夠存儲超過單個(gè)比特(多節(jié)操作);我們完成了8個(gè)比特，另外，我們的設(shè)備直接在塑料基底上制作，具有十分快速的響應(yīng)時(shí)間(納秒級)，這是一個(gè)非常受歡迎的特性，有機(jī)半導(dǎo)體材料通常具有較長的響應(yīng)時(shí)間(超過1微秒)。”

　　CNRS的研究員，研究團(tuán)隊(duì)的成員Tim Leydecker認(rèn)為：

　　“我們的研究中使用的DAEs，特別適合非易失數(shù)據(jù)存儲，因?yàn)樗鼈兊膬煞N形式在周圍環(huán)境條件下是穩(wěn)定的。另外，它們甚至在嵌入半導(dǎo)體聚合物基質(zhì)中以后也可以切換，所以它們是柔性薄膜的理想材料。”

　　另外一位來自CRNS的團(tuán)隊(duì)成員Paolo Samorì認(rèn)為：

　　“分子對于3納秒激光脈沖的快速反應(yīng)，使得它們可以適用于現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)。DAE分子的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是對于光線進(jìn)行反應(yīng)的分子數(shù)量可以精確地控制，從而滿足了提高多級存儲中數(shù)據(jù)密度的關(guān)鍵需求。”

　　未來展望

　　目前，設(shè)備的制造還停留在實(shí)驗(yàn)室原型階段，所以體積達(dá)1平方毫米，顯得比較大。為了使得這些存儲器成為商用產(chǎn)品，還需要進(jìn)行小型化和封裝。研究人員已經(jīng)在進(jìn)行這些工作，并且計(jì)劃繼續(xù)測試設(shè)備在封裝后的性能和穩(wěn)定性，另外也將檢驗(yàn)制造工藝是否符合工業(yè)輸出標(biāo)準(zhǔn)，例如卷對卷制程和噴墨印刷。

　　來自柏林洪堡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Stefan Hecht認(rèn)為：

　　“通過其他有機(jī)元器件(有機(jī)發(fā)光二極管和有機(jī)場效應(yīng)晶體管)實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備，是重要的一步，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)會因?yàn)橛袡C(jī)電子的優(yōu)勢而受益。”

　　未來，隨著材料技術(shù)和制造工藝的進(jìn)一步發(fā)展，制造成本進(jìn)一步降低，有機(jī)電子設(shè)備會越來越多地在可穿戴和其他柔性電子設(shè)備中應(yīng)用。