[科普中國]-美發(fā)明可降解電子器件

新華社舊金山５月２日電（記者馬丹）美國斯坦福大學(xué)華人教授鮑哲南領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在最新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上報(bào)告說，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)就可以無毒降解。這種電子器件未來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)測等方面。

近年來，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，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，不會對環(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，金不能被人體吸收，而鐵可以，并且對人體無害。

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。他們通過化學(xué)方法對天然纖維素進(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，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)，可以整體降解成無毒成分。

研究人員指出，柔軟透明的襯底意味著用于監(jiān)測血壓、血糖、汗液等指標(biāo)的電子設(shè)備可以妥帖地“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。在對偏遠(yuǎn)地區(qū)展開大面積環(huán)境監(jiān)測時(shí)，科學(xué)家也可以空投不必回收、對環(huán)境無害的可降解電子傳感器。

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