衣服手套可以監(jiān)測體征，智能手機(jī)可以疊成小塊、平板電腦可以卷曲放進(jìn)口袋……日前，天津大學(xué)李榮金、胡文平教授團(tuán)隊(duì)在有機(jī)場效應(yīng)晶體管領(lǐng)域取得突破，首次實(shí)現(xiàn)“二維有機(jī)單晶可控制備”技術(shù)，研制出新型高性能有機(jī)晶體管材料，為下一步制造高性能柔性紅外探測器奠定了材料基礎(chǔ)，也意味著“薄如蟬翼、溫柔體貼”的可穿戴電子設(shè)備距離實(shí)現(xiàn)又前進(jìn)了一大步。
柔性電子設(shè)備是指在一定形變(彎曲、折疊、扭轉(zhuǎn)、壓縮或拉伸)條件下仍可工作的電子設(shè)備，被認(rèn)為是“未來電子設(shè)備的發(fā)展潮流”，如可穿戴傳感器、可植入醫(yī)療器械、可彎曲手環(huán)、可折疊手機(jī)等，有望使人類的生產(chǎn)生活方式發(fā)生顛覆性改變。
柔性電子設(shè)備之所以能夠柔軟彎曲，奧秘在于使用了輕薄柔韌的有機(jī)電子元器件。眾所周知，晶體管是電子元器件的重要組成部分，而有機(jī)晶體管則是構(gòu)成柔性電子器件最重要的基本原件。但目前主流的有機(jī)晶體管材料存在結(jié)構(gòu)缺陷多、穩(wěn)定性差等問題。
為破解這一全球性難題，李榮金、胡文平教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性發(fā)明了“水面空間限域法”，利用單個(gè)或數(shù)個(gè)分子層厚的二維有機(jī)單晶制備有機(jī)場效應(yīng)晶體管，在全球首次實(shí)現(xiàn)了“二維有機(jī)單晶可控制備”，為人類提供了一類新型、高性能有機(jī)晶體管材料。研究發(fā)現(xiàn)，基于這種新型二維有機(jī)單晶的有機(jī)晶體管光電性能十分優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)對微弱紅外信號的探測，也為下一步制造高性能柔性紅外探測器奠定了基礎(chǔ)。
該項(xiàng)成果是有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)刊物《美國化學(xué)會志》和《先進(jìn)材料》。
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