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萊斯大學的科學家們已研製出一種新的合金，它具有獨特和多樣化的屬性，可以證明在保護鋼鐵免受腐蝕方面非常有效。這種新型塗層不僅能防止普通鋼的浸水板生銹，而且具有彈性，並證明在受損時能自我修復。 這種新的防腐蝕塗層是由一種輕質的硫硒合金製成的，根據其背後的材料科學家的說法，它結合了目前可用解決方案的理想品質。這意味著像鋅基和鉻基塗層一樣能夠阻擋濕氣和氯氣，像聚合物基塗層一樣能夠在類似海水的條件下保護鋼鐵，並且能夠抵禦微生物引起的腐蝕。 這是通過一系列的實驗確定的，其中第一個實驗是將普通低碳鋼的小板塊塗上硫硒合金並在海水中浸泡一個月，同時還有一塊未塗的鋼板作為對照。雖然裸露的鋼明顯生銹，但塗有塗層的鋼在顏色上沒有變化，並證明具有很強的抗氧化能力。 接下來，科學家們對它進行了測試，以對抗已知會大大加速腐蝕過程的硫酸鹽還原菌。有塗層和無塗層的樣品被暴露在浮游生物和生物膜中，合金再次幫助保護下面的鋼。據科學家稱，該塗層提供了99.99%的"抑制效率"。 也許最令人印象深刻的是，該團隊發現這種合金具有強大的自我修復特性。當把它的薄膜切成兩半，然後把兩片放在熱板上，當加熱到70°C時，它們在兩分鍾內重新變成了一個可折疊的薄膜。針孔也可以通過將材料加熱到130°C15分鍾來修復，癒合後的材料被證明在保護鋼鐵方面與未受損的原始塗層一樣有效。 研究報告的作者Muhammad Rahman說：「如果你給合金來個猛擊，它就會復原。如果它需要快速恢復，我們就用熱來協助它。但隨著時間的推移，大多數厚的樣品會自行恢復。」 科學家們認為這種新的合金不僅可以作為水環境中和周圍的鋼鐵基礎設施的保護層，而且還可以用於可彎曲的電子產品。關於這一點，他們報告說該合金是一種比大多數柔性材料更好的絕緣體，同時也比大多數絕緣材料更靈活。他們現在正在繼續實驗該材料的品種，以適應不同類型的鋼材，並探索不同的塗層技術。 「第一個目標是結構，但我們知道電子行業也面臨著一些同樣的腐蝕問題，」研究報告作者Pulickel Ajayan說。「這存在機會。」 這項研究發表在《先進材料》雜誌上。 來源：cnBeta

瑞士聯邦材料科學與技術實驗室（Empa）的一支研究團隊，剛剛展示了一種薄而柔韌的薄膜材料，有望讓綠色光伏能源迎來新的可能、同時降低太陽能發電板的生產成本。具體說來是，經歷數年時間的研發，Empa 科學家們終於打造出了這種由銅（Cu）、銦（In）、鎵（Ga）、硒（Se）製成的 CIGS 柔性光伏面板，並且創下了 21.4% 的轉化紀錄。 ...

芯東西7月23日消息，當地時間7月21日，Arm首款基於柔性塑料的32位微處理器PlasticARM刊登在了頂級學術期刊《自然》上。PlasticARM由56340個NMOS（N型金屬-氧化物-半導體）電晶體和電阻器組成，面積為59.2mm2，時鍾頻率最高可達29KHz，功耗僅為21mW。 芯東西 編譯 | 高歌 編輯 | 心緣 PlasticARM採用了薄膜電晶體（TFT），可以彎曲到曲率半徑為3mm的程度。 這款微處理器由Arm投資的英國柔性IC製造廠商PragmatIC製造，採用FlexLogIC 200mm晶圓工藝，晶片製程為0.8μm，具有低成本大批量製造潛力。 論文連結：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03625-w 一、長跑6年，可用於物聯網等低功耗場景 在過去的20年中，存儲器、傳感器、電池、發光二極體等都出現了低成本的柔性解決方案。但是微處理器方面，人們卻只能將矽基微處理器管芯集成到柔性基板上，從而得到柔性化的微處理器。而這一方案，需要採用傳統的晶片製造工藝，成本過高，遠無法達到日常用品智能化的要求。 根據論文，PlasticARM並非要取代傳統的矽基晶片，但它可以真正地讓飲料瓶、食品包裝、服裝、繃帶、可穿戴設備等日常用品實現智能化。 ▲Arm時任CTO Mike Muller在展示塑料晶片樣品 基於此，Arm早在2015年就透露了基於Cortex M0的塑料片上系統（SoC）研發計劃。在11月24日的Arm TechCon上，時任Arm CTO的Mike Muller展示了塑料晶片樣品，他還暗示這種設計可以應用到物聯網等低功耗應用場景中。 在活動中，Mike Muller與PragmatIC的執行長Scott White進行了電話交流。但當時PragmatIC還在忙於開發一個模擬組件庫，其時間表並不明確。 時間流轉到今日，長跑6年的柔性塑料微處理器終於正式發表，這是否又意味著全智能化時代的步伐正在臨近呢？ 二、採用0.8μm工藝，邏輯門超18000個 PlasticARM採用了PragmatIC的0.8μm工藝，在其位於英國塞奇菲爾德的「fab-in-a-box」晶圓廠中製造。 研究人員稱，PlasticARM擁有超過18000個邏輯門，比之前的柔性集成電路高12倍，是迄今為止最復雜的柔性集成電路。而在PlasticARM的基礎上，人們可以構建低成本、可彎曲的智能集成系統，實現真正的「萬物互聯」。 PlasticARM也不完美。據悉，Arm正在開發低功耗單元庫，可支持多達10萬門的塑料設計，以解決柔性塑料的散熱問題。但是PragmatIC的NMOS技術可能無法實現10萬門的遷移，需要採用CMOS技術，而這可能還要花費數年的時間。 盡管如此，研究人員預計，未來十年，PlasticARM將把超過1萬億個產品集成到數字世界中，為生活、科研、商業等多個維度帶來改革契機。 三、採用薄膜電晶體，成本較低、可彎曲 相比當今常用的金屬氧化物半導體場效應管（MOSFET），Arm採用了薄膜電晶體（TFT），其在厚度、整合性和製造成本上都有著顯著優勢。 在製造工藝上，研究人員選擇了柔性電子製造技術，該技術也被稱為天然柔性加工引擎（natively flexible processing engine）。採用了這一技術製造的金屬氧化物薄膜電晶體成本較低，尺寸也符合大規模集成的要求。 ▲配有I/O的柔性Arm Cortex-M SoC 值得一提的是，PlasticARM相比最近發布的柔性機器學習硬體，通用程度更高，還支持豐富的指令集，可以用於編寫機器學習等各類應用程式。 PlasticARM主要分為3個層次，分別是32位CPU；包含CPU和CPU外設的32位處理器；以及包含處理器、存儲器和總線接口的片上系統（SoC），SoC也就是PlasticARM。 其CPU為支持Armv6-M架構的Arm Cortex-M CPU。和Cortex-M0+有所不同的是，為了節省CPU面積，Cortex-M CPU的寄存器被安置到了隨機存取存儲器RAM中。而且兩個CPU彼此二進位兼容，還與同一架構系列下的其他CPU兼容。 由於該SoC與Arm Cortex-M類處理器兼容，因此它可以搭載現有的軟體/工具，無需建設新的軟體工具生態。 處理器由CPU和與CPU緊密耦合的內嵌向量中斷控制器（NVIC）組成，用於處理來自外部設備的中斷。 除了32位處理器，SoC還有存儲器（ROM/RAM）、AHB-LITE互連結構和邏輯接口、總線接口等部分。 ▲PlasticARM結構（左）與2款CPU對比（右） 結語：PlasticARM或成「萬物智聯」基礎 隨著PlasticARM的問世，可穿戴設備、電子皮膚等或將迎來新的發育機會。雖然其製程較矽基晶片較低，但是PlasticARM低成本、低功耗、可使用現有軟體工具的特性，或許能夠成為很多行業突破的良機。 雖然PlasticARM還沒有實現商業化，但展望未來「萬物智聯」時代，今天將會是一個重要的節點。 來源：《自然》、eeNews...

據英國《自然》雜誌21日發表的一項電子學最新進展，英國一個科研團隊報告稱，他們結合金屬氧化物薄膜電晶體和柔性聚醯亞胺，製成了一種柔性32比特微處理器，這一設備的問世推動了低成本、全柔性智能集成系統的發展。 從筆記本電腦到汽車，再到各種智能設備，微處理器都是所有電子設備的核心組件。在近50年前，英特爾創造了世界上第一個商業化的微處理器：一種4位CPU（中央處理器），具有2300個電晶體，只能進行簡單的算術運算。目前最先進的矽64位微處理器擁有300億個電晶體，使用7納米工藝技術製造。時至今日，微處理器已經深深地嵌入我們的文化中，以至於它已成為一項「元發明」，也就是說，它是一種允許實現其他發明的工具。 不過，計算設備雖被傳統矽技術主導，但矽處理器的成本以及柔性不佳，限制了其在日常智能應用製造上的可行性，如食品包裝和服裝等。柔性電子產品能解決這些問題，但生產柔性微處理器，還要有足夠多電晶體進行有意義的計算，這一直都是個巨大難題。 在位於英國劍橋的晶片設計公司安謀（Arm Ltd），研究人員艾姆里·奧澤、約翰·比基思及他們的同事，此次結合了金屬氧化物薄膜電晶體和柔性聚醯亞胺（一種高功能塑料），製成了完全柔性的32比特微處理器，被稱為「PlasticARM」。 該處理器被集成在一個可從內部存儲器運行的電路內，當前版本在裝配之後不能更新，不過研究團隊認為，未來疊代能實現可編程的存儲器。 研究人員表示，「PlasticARM」處理器擁有更多電晶體，比此前金屬氧化物薄膜電晶體構成的最佳柔性集成電路多12倍的邏輯門，這一纖薄、低成本的柔性微處理器或可為日用品的智能化開拓道路。 接收指令、執行指令，與外界存儲器和邏輯部件交換信息，這些操作都是微處理器的職責范圍。和傳統的中央處理器相比，微處理器體積小、重量輕、容易模塊化，不過技術上還存在一定瓶頸——因為「增加僅僅一個比特，就會將電路的復雜性增加兩倍」。像本文中的32比特，無疑在研發過程中，每件事都會變得更「難搞定」。而且一直以來，微處理器製造所用的材料基本上都是矽，此次新材料的加入使其多了「柔」的特性，結合它的實用性，這一新成果可極大推動智能設備、物聯網等應用領域的發展。 來源：cnBeta

據媒體New Atlas報導，除其他外，大腦植入物能夠刺激特定的神經元，並向特定區域輸送藥物。一種實驗性的新植入物可以克服其他植入物的共同局限性，即從剛性狀態轉變為柔性狀態。現有的植入物包括諸如電極等設備，這些設備通常是相當堅硬的。另一方面，這些電極被插入的腦組織則非常柔軟。 因此，身體的免疫系統傾向於將植入物識別為異物，在它們周圍形成一層疤痕組織。隨著時間的推移，這層組織變得足夠厚，以至於阻礙了植入物的正常運作。雖然將電極包裹在柔軟的彈性材料中可能有幫助，但這種材料通常仍然比腦組織硬得多，最終仍然會引發免疫反應。 為了尋求替代方案，韓國科學技術院（KAIST）的科學家們開發了一種植入物，由一束超薄的多功能聚合物纖維組成，嵌入並被聚丙烯醯胺-海藻酸水凝膠包圍。該纖維束包括一個通過光照射刺激神經元的光波導，三個監測神經元活動的微電極，以及三個定向輸送液體藥物的微流體通道。 由於水凝膠在最初的乾燥狀態下是剛性的，它可以相對容易地插入腦組織而不需要使用任何支持性的引導裝置。然而，一旦植入，它就會吸收體液，變得非常柔軟和柔韌--就像它周圍的組織一樣。這意味著它不太可能被認為是一個外來物。 在對實驗室小鼠進行測試時，該植入物能夠檢測到長達6個月的神經信號，據說這 「遠遠超出了以前的記錄」。研究人員還注意到，與傳統植入物相比，異物反應明顯減少。 首席科學家Seongjun Park教授說：「有了我們的發現，我們期待著像阿爾茨海默病或帕金森病這樣需要長期觀察的神經系統疾病的研究取得進展。」 有關這項研究的論文最近發表在《自然通訊》雜誌上。 去年，來自麻省理工學院和中國的科學家開發了由水凝膠製成的可植入電極，其中包含一種被稱為PEDOT：PS的導電聚合物。 來源：cnBeta

雖然軟體機器人和柔性電子器件具有可塑性和適應性，但它們也不像剛性外殼的同類產品那樣受到保護，因此它們更有可能被撕裂或刺穿。為此，科學家近日研發出了一種可拉伸、自癒合的導電材料，有望突破這種限制。 這種新材料是由維吉尼亞理工學院和州立大學（Virginia Tech）的一個團隊創造的，該團隊由 Michael Bartlett 助理教授領導。這種材料是橡膠狀的 SIS（苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯）共聚物組成，里面懸浮著微小的液態金屬滴。 通常情況下，這些液滴是相互分離的，所以外加的電流不能在它們之間流動。然而，當一個直的邊緣，如尺子的邊緣被壓入材料時，它打破了沿該線所有液滴之間的障礙。通過這種方式，人們可以將電路壓印到物質中，電流將沿著這些電路流動。在這些電路的頂部添加一層額外的共聚物有助於保護它們。 在實驗室測試中，這種材料可以被拉伸到其放鬆狀態的10倍，而不會失去導電性。此外，如果在其中一個電路上打了一個洞，電流就會簡單地流過該洞邊緣現在釋放的液態金屬--從而保持電流的流動。更重要的是，一旦採用該技術的設備達到其使用年限，該材料可以被回收並重新壓製成新電路。 Bartlett 表示：「我們對我們的進展感到興奮，並設想這些材料作為新興軟技術的關鍵組成部分。這項工作更接近於創建可以在各種實際應用中生存的軟性電路」。 來源：cnBeta

世界各地的科學家們多年來一直在進行柔性電子學的研究。柔性電子學的目標是創造出能夠移動和彎曲而不會斷裂的設備，這可能被證明對可穿戴電子設備特別有用。史丹福大學的研究人員現在已經開發出一種製造技術，能夠生產長度小於100納米的柔性原子薄型電晶體。 100納米比以前的技術所允許的值要小幾倍。該項目研究人員將他們的進展稱為"柔性電子學"。柔性電子設備的前景包括可彎曲、可塑形，以及保持能源效率。柔性電路可用於可穿戴設備或植入人體以滿足健康相關需求。 柔性電路也有望對小型物聯網設備非常有用。該團隊必須克服的一個主要工程挑戰是在不使用對柔性塑料基材來說太高熱量的情況下形成薄而靈活的電子。在以前的生產方法中，柔性材料在生產過程中需要融化和分解。 該項目的研究人員開發了一種技術，從不靈活的基本基材開始分步進行。器件建立在一塊塗有玻璃的固體矽板上，在那里，二維半導體二硫化鉬的原子級薄膜被鋪在納米圖案的金電極上。由於該步驟是使用傳統的矽襯底進行的，納米級電晶體可以使用現有的先進圖案技術進行圖案製作。 該團隊可以實現在塑料襯底上不可能實現的解析度。化學氣相沉積法可以將二硫化鉬的薄膜一次生長一層原子，得到的薄膜有三個原子厚。這個過程需要溫度達到1500華氏度以上才能發揮作用，而之前的柔性基材需要680華氏度左右的溫度，但在更高的溫度下會分解。 該團隊完成了額外的製造步驟，最終得到的柔性電晶體的性能比用以前的方法生產的任何電晶體都要高幾倍。該團隊認為，整個電路可以建立並轉移到柔性材料上，但後續層的復雜情況使轉移後的額外步驟成為必要。總的來說，整個結構有5微米厚，包括柔性聚醯胺，大約比人的頭發薄5倍。 來源：cnBeta

1998 年，日本著名制表公司精工（SEIKO）曾發布過一款由體溫供電的石英表 Seiko Thermic，做出了將熱電技術應用於手錶的一次較早嘗試——不過在一顆普通紐扣電池就能支持石英表 1-3 年續航的年代，這款產品即便令人眼前一亮，最終也並未獲得商業成功。 後來在 2016 年，矽谷初創公司 Matrix Industries 針對智能手錶的續航問題，在眾籌網站 Indiegogo 上發布了世界上第一款純熱電驅動的智能手錶 Powerwatch，引發不少關注。 事實上，將體溫發電與可穿戴設備相結合直至今天仍是一項創新之舉。 最近，一組哈工大研究人員就開發出了一種小型可穿戴設備，可將人體皮膚發出的熱量轉化為電能。 把設備戴在手腕上，可以實現為 LED 燈供電。 2021 年 4 月 29 日，相關研究成果發表於《細胞報告物理科學》（Cell Reports Physical Science）雜誌，題為 A wearable real-time power...

電子紙現身國際遊艇賽事！Papercast已將E Ink電子紙顯示屏安裝在INEOS Team UK』s AC75競賽船中，提供實時風速與航向信息，參加2021年在紐西蘭奧克蘭舉行的美洲杯比賽。電子紙顯示屏於陽光下的高度可視性，以及低功耗和快速刷新率等特性是讓INEOS使用作為競賽船顯示屏的原因。 近期，878co.com發布了一款全新智能帆船外套，此款專業機能服裝結合了柔性墨水屏的各種優勢，可以彎折，創造了全新的墨水屏智慧穿戴概念。 它同時滿足了專業帆船運動員所需要的防水保暖與全方位活動力，也將帆船航行時的關鍵數據通過無線技術傳至陽光下清晰可見的墨水屏。 這款柔性墨水屏可連接配套的APP，用戶可以追蹤各種傳感器信息，例如速度、風速、風向或監視人體的實際狀況，以及手機到船舶導航系統的所有智能計量工具，相關數據及內容皆可透過嵌於袖子上墨水屏輕松隨手查看。 而且陽光照射及海面強烈反光下更顯清晰，充分發揮E Ink反射式顯示技術優異的戶外可視性。 來源：cnBeta

近日，據國際學術頂刊《科學》旗下子刊《科學·機器人學》刊登的文章，西班牙巴塞隆納科學技術研究所開發了一種基於骨骼肌的仿生混合軟體機器人。該機器人形似鰻魚，配備3D列印的蛇形柔性骨架，具有自我應激能力，能在外部環境下調整運動模式，速度最高可達每秒800微米，快於其他骨骼生物機器人。 仿生混合軟體機器人是繼微型游泳機器人、爬行機器人、步行機器人之後的一個新興領域。它是軟體機器人的「升級版」，其內部組件由原來的純人工合成材料轉向天然生物材料與合成材料組合。其中，生物材料可以提供人工材料無法精確復制的獨特特性，例如提高機器人對外界環境的應激能力。 論文連結： https://robotics.sciencemag.org/content/6/53/eabe7577 一、配備3D柔性骨骼，增強生物機器人行動力 迄今為止，軟體機器人的大多數研究都涉及到骨骼肌或心臟肌肉的使用。以骨骼肌為基礎的生物機器人通常缺乏行動力和力量。 為解決這一問題，研究人員設計了一個形狀像鰻魚的水生生物柔性彈簧模型，並優化它的形狀。 柔性骨骼具有高靈活性、可變形性和能量吸收性等特點，對環境具有較強的適應性。 研究者將模型3D列印出來作為骨骼生物機器人的支架，長約260微米，形狀只允許朝著一個方向推進。 在移動電刺激下，骨骼生物機器人會產生肌肉收縮，從而壓縮骨骼彈簧；當刺激消除後，彈簧中的能量釋放出來，推動生物機器人前進。 二、滑行、爆發雙運動模式，配速可達每秒800微米 這一鰻魚形骨骼生物混合機器人具備滑行和爆發兩種運動模式。 在滑行模式下，它像小溪中的魚兒悠然慢速前行；在爆發模式下，它好似被驚動的魚兒，可以從靜止狀態快速切換到運動狀態。 測試表明，它能夠達到每秒800微米的速度，相當於每秒三個身體長度。 據研究者稱，這一配速已比任何其他基於骨骼肌的生物機器人都要快得多，並與基於心臟肌肉的生物混合機器人相當。 他們認為，他們的設計可能使得其他新的混合動力機器人具有更高的力輸出，可以用來使游泳機器人更快，或工作機器人更加強大。 結語：軟體骨骼將為仿生機器人增強行動力 在蛇形結構的3D柔性骨架的支持下，仿生機器人可以更靈活，在環境中適應性更強。 未來，3D柔性骨骼也將有更多外形，為仿生機器人提供更高的力量輸出。 來源：cnBeta

把衣服變成「顯示器」，進而實現瀏覽資訊、收發信息、實時導航等功能，這是科學家們一直在探尋的方向。復旦大學科研團隊成功將顯示器件的制備與織物編織過程相融合，實現了大面積柔性顯示織物和智能集成系統。相關成果近日在線發表於《自然》雜誌。 科研團隊負責人、復旦大學高分子科學系教授彭慧勝介紹說，如何在柔軟且直徑為幾十微米到幾百微米的纖維上構建可程序化控制的發光點陣列，是織物顯示領域的一大難題。團隊研製出兩種功能纖維——負載有發光活性材料的高分子復合纖維、透明導電的高分子凝膠纖維，通過兩者在編織過程中的經緯交織形成電致發光單元，並通過有效電路控制實現新型柔性顯示織物。 記者看到，團隊研製的「發光經線」，外觀與生活中的尋常紗線類似，但通電後即可發出明亮的光。彭慧勝表示，施加交流電壓後，位於纖維上的高分子復合發光活性層在搭接點區域被電場激發，便形成一個個發光「像素點」。如此，在電場激發下，電極和發光層憑借物理搭接即可實現有效發光。利用工業化編織設備，團隊目前已實現長6米、寬0.25米、約含50萬個「像素點」的顯示織物，已能初步滿足部分實際應用的分辨率需求。 據介紹，「發光經線」的直徑可在0.2毫米至0.5毫米間精確調控，賦予了其超細超柔的特性，以此梭織而成的衣服，可緊貼人體不規則輪廓，並保證輕薄、透氣。同時，團隊在「導電緯線」的力學性能上下足功夫，研製出的高彈性透明高分子導電纖維可在與「發光經線」交織時發生自適應彈性形變，從而形成穩定接觸界面。 實驗結果表明，在兩根纖維發生相對滑移、旋轉、彎曲情況下，交織發光點亮度變動范圍仍控制在5%以內；顯示織物在對折、拉伸、按壓等外力作用下也能保持亮度穩定，可耐受上百次的洗衣機洗滌。 來源：cnBeta

據外媒報道，杜克大學的研究人員揭示了隱藏已久的分子動力學，這些分子動力學為太陽能和熱能應用提供了理想的特性，這種材料被稱為鹵化物鈣鈦礦。這些材料如何創造和傳輸電能的一個關鍵因素實際上取決於其原子晶格以類似鉸鏈的方式扭曲和轉動的方式。該成果將幫助材料科學家們以環保的方式為這些材料的廣泛應用定製化學配方。 該成果於3月15日在線發表在《自然材料》雜誌上。 「人們對鹵化物鈣鈦礦在光伏、熱電、光電輻射檢測和發射等能源領域的應用有着廣泛的興趣--整個領域非常活躍，」杜克大學機械工程和材料科學副教授Olivier Delaire說。「雖然我們明白這些材料的柔軟度對其電子特性很重要，但沒有人真正知道我們所發現的原子運動是如何支撐這些特徵的。」 鈣鈦礦是一類材料--通過正確的元素組合--生長成一種晶體結構，使其特別適合能源應用。它們吸收光並有效轉移其能量的能力使它們成為研究人員開發新型太陽能電池等的共同目標。它們也很柔軟，有點像純金很容易凹陷，這使它們在製成薄膜時有能力容忍缺陷並避免開裂。 然而，一種尺寸並不適合所有的情況，因為有廣泛的潛在配方可以形成鈣鈦礦。許多最簡單和研究最多的配方包括一個鹵素--如氯、氟或溴--使它們被稱為鹵化物鈣鈦礦。在過氧化物的晶體結構中，這些鹵化物是將相鄰的八面體晶體基團拴在一起的連接點。雖然研究人員已經知道這些支點對創造過氧化物的特性至關重要，但沒有人能夠研究它們讓周圍的結構動態地扭曲、轉彎和彎曲而不破裂的方式。 「這些結構運動在實驗上難以確定，這是眾所周知的。選擇的技術是中子散射，這需要付出巨大的儀器和數據分析努力，很少有小組能像Olivier和他的同事那樣掌握這種技術，」杜克大學機械工程和材料科學教授Volker Blum說，他也進行鈣鈦礦的理論建模，但沒有參與這項研究。「這意味着，他們有能力揭示基本鈣鈦礦中的材料特性的基礎，否則就無法實現。」 在這項研究中，來自阿貢國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室、美國國家科學技術研究所和西北大學的Delaire及其同事，首次揭示了結構簡單、常被研究的鹵化物鈣鈦礦（CsPbBr3）的重要分子動力學。 研究人員從一個大型的、厘米級的鹵化物鈣鈦礦單晶開始，眾所周知，鹵化物鈣鈦礦很難生長到這樣的尺寸--這也是之前一直沒有實現這種動態研究的主要原因。然後，他們在橡樹嶺國家實驗室用中子和阿貢國家實驗室用X射線對該晶體進行了轟擊。通過測量中子和X射線在許多角度和不同的時間間隔內如何從晶體上反彈，研究人員弄清了它的組成原子如何隨時間移動。 在用計算機模擬確認了他們對測量結果的解釋後，研究人員發現了晶體網絡到底有多活躍。通過溴原子相互連接的八面八面體基團被捕捉到在板狀域中集體扭曲，並以非常流暢的方式不斷來回彎曲。 「由於原子的排列方式是以八面體基團共享溴原子作為連接點，它們可以自由地進行這些旋轉和彎曲，」Delaire說。「但我們發現，這些鹵化物過氧化物特別是比其他一些配方更'軟弱'。它們不是立即彈回形狀，而是非常緩慢地返回，幾乎更像果凍或液體，而不是傳統的固體晶體。」 Delaire解釋說，這種自由的「分子舞蹈」對於理解鹵化物過氧化物的許多理想特性非常重要。它們的「軟性」阻止電子重新組合到傳入的光子將它們擊出的孔中，這有助於它們從太陽光中製造大量的電力。而且它很可能還使熱能難以穿過晶體結構，這使得它們能夠通過讓材料的一面比另一面熱得多來從熱能中產生電力。 由於研究中使用的鈣鈦礦--CsPbBr3--具有最簡單的配方之一，但已經包含了這些化合物廣泛家族所共有的結構特徵，因此Delaire認為，這些發現很可能適用於大范圍的鹵化物鈣鈦礦。例如，他列舉了混合有機-無機鹵化物鈣鈦礦，它們的配方要復雜得多，以及更環保的無鉛雙鈣鈦礦變體。 「這項研究表明，為什麼這種鈣鈦礦框架即使在最簡單的情況下也很特殊，」Delaire說。「這些發現很有可能擴展到更復雜的配方，目前全世界的許多科學家都在研究這些配方。當他們篩選巨大的計算數據庫時，我們所發現的動態可以幫助決定追求哪些鈣鈦礦。」 來源：cnBeta

你有設想過「穿」在身上的顯示器嗎？融器件功能、紡織方法、織物形態於一體，在我們穿的衣服上瀏覽咨詢、收發訊息、事件備忘……這是研究者近年來着力探尋的方向。而如何將顯示功能有效集成到電子織物中，同時確保織物的柔軟、透氣導濕、適應復雜形變等特性？這是智能電子織物領域面臨的一大難題。 近日，復旦大學高分子科學系教授彭慧勝領銜的研究團隊，成功將顯示器件的制備與織物編織過程實現融合，在高分子復合纖維交織點集成多功能微型發光器件，揭示了纖維電極之間電場分布的獨特規律，實現了大面積柔性顯示織物和智能集成系統。 3月11日，相關研究成果以《大面積顯示織物及其功能集成系統》（「Large-area display textiles integrated with functional systems」）為題在線發表於《自然》（Nature）主刊，審稿人評價其「創造了重要而有價值的新知識」。彭慧勝、陳培寧為該論文通訊作者，復旦大學高分子科學系博士研究生施翔、碩士研究生左勇以及工程與應用技術研究院博士研究生翟鵬為第一作者。 突破傳統，織物「變色-發光-顯示」的求索之路 織物顯示求索之旅絕不是一條坦途。近十多年來，彭慧勝帶領的研究團隊始終致力於智能高分子纖維與織物研發。 2009年，團隊提出聚丁二炔與取向碳納米管復合以制備新型電致變色纖維的研究思路（Nature Nanotechnology, 2009, 4, 738），然而，電致變色僅在白天可見，晚上則無法被有效應用，使用時域被打上了折扣。2015年，團隊在塗覆方法方面取得突破，成功解決共軛高分子活性層在高曲率纖維電極表面均勻成膜的難題，提出並實現了纖維聚合物發光電化學池（Nature Photonics, 2015, 9, 233），並通過編成織物實現了不同的發光圖案。但此種方法也有局限之處，經由發光纖維編織所顯示的圖案數量非常有限，無法實現平面顯示器中基於發光像素點的可控顯示。如何在柔軟且直徑僅為幾十至幾百微米的纖維上構建可程序化控制的發光點陣列，是困擾團隊甚至這個領域的一大難題。 彭慧勝團隊適時轉換思路。「在織物編織過程中，經緯線的交織可以自然地形成類似於顯示器像素陣列的點陣」以此為靈感，團隊着眼於研製兩種功能纖維——負載有發光活性材料的高分子復合纖維和透明導電的高分子凝膠纖維，通過兩者在編織過程中的經緯交織形成電致發光單元，並通過有效的電路控制實現新型柔性顯示織物。 「這就是我們用於編織的發光纖維材料。」彭慧勝拿起一卷纏繞於紡錘上的纖維介紹道。這些直徑不足半毫米的纖維材料，實驗案台上還有多卷，顏色各異，乍一看與生活中的尋常紗線類似。「而當我們給它們通上電，它們就顯示出了獨特一面——會發明亮的光。」他拿起手邊的一件衛衣，展示其基本功能，衛衣上的復旦大學校徽由發藍光的纖維編織而成，接通電源後，藍色的校徽圖案在室內清晰可辨。 是什麼使織物擁有了顯示特性？其內在結構如何？ 「顯示織物內呈現獨特的搭接結構，由發光經線和導電緯線交錯而成。」彭慧勝解釋道。從橫截面方向看，其中一根為塗覆有發光材料的導電紗線，另一根透明導電纖維通過編織與其經緯搭接。「施加交流電壓後，位於發光纖維上的高分子復合發光活性層在搭接點區域被電場激發，就形成一個個發光『像素點』。」就這樣，在電場的激發下，電極和發光層憑借物理搭接即可實現有效發光，該方法可以將發光器件制備與織物編織過程相統一，利用工業化編織設備，實現了長6米、寬0.25米、含約50萬個發光點的發光織物，發光點之間最小的間距為0.8毫米，能初步滿足部分實際應用的分辨率需求。通過更換發光材料，還可實現多色發光單元，得到多彩的顯示織物。 彎折、水洗都不怕，揭秘顯示均勻穩定的內在機制 比起傳統的平板發光器件，發光纖維直徑可在0.2 毫米至0.5 毫米之間精確調控，奠定了其「超細超柔」的特性。以此為材料一針一線梭織而成的衣物，可緊貼人體不規則輪廓，像普通織物一樣輕薄透氣，確保良好的穿着舒適度。 伴隨着結構上的精細化要求，技術上難題也顯現出來：如何在如微米級直徑的纖維上連續負載均勻的發光材料塗層，構建得到發光強度高度一致的像素點陣？ 彭慧勝團隊提出了「限域塗覆」制備路線，採用柔韌的高分子材料作為發光漿料基體，將其均一可控地負載在纖維基底上，即「讓浸漬有發光漿料的纖維通過一個定製的微孔，使不平整的漿料塗層變得平滑，同時有效控制纖維的直徑」。在此基礎上，通過多次塗覆，提升纖維圓周方向的發光層厚度均勻性，塗覆固化後得到了能抵禦外界摩擦、反復彎折的發光功能層。 現實的應用要求也接踵而至。團隊研究發現，具有高曲率表面的纖維相互接觸時，在接觸區域會形成不均勻的電場分布，這樣的電場不利於器件在變形過程中穩定工作。而在現實生活中，穿在身上的衣服難免會有磕磕碰碰，也需日常清洗。如何能使顯示織物適應外界環境的改變，乃至抵禦住反復摩擦、彎折、拉伸等外在作用力，保證發光的穩定性？ 團隊在導電纖維緯線的力學性能方面下足了功夫，通過熔融擠出方法制備了一種高彈性的透明高分子導電纖維。在編織過程中，該纖維由於線張力的作用，與發光纖維接觸的區域發生彈性形變，並被織物交織的互鎖結構所固定。「通過對高分子導電纖維的模量調控，使其在與發光經線交織時發生自適應彈性形變，從而形成穩定接觸界面，並使得在纖維曲面上形成了類似平面的電場分布，從而確保了織物中『像素點』的均勻穩定發光。」彭慧勝說。 實驗結果表明，在兩根纖維發生相對滑移、旋轉、彎曲的情況下，交織發光點亮度變動范圍仍控制在5%以內，顯示織物在對折、拉伸、按壓循環變形條件下亦能保持亮度穩定，可耐受上百次的洗衣機洗滌。 多功能集成，全柔性織物顯示系統有望在各領域「大展身手」 除顯示織物之外，研究團隊還基於編織方法實現了光伏織物、儲能織物、觸摸傳感織物與顯示織物的功能集成系統，使融合能量轉換與存儲、傳感與顯示等多功能於一身的織物系統成為可能。該系統在物聯網和人機交互領域，如實時定位、智能通訊、醫療輔助等方面表現出良好應用前景。 極地科考、地質勘探等野外工作場景中，只需在衣物上輕點幾下，即可實時顯示位置信息，地圖導航由「衣」指引；把顯示器「穿」在身上，語言障礙人群以此作為高效便捷交流和表達的工具……這些原存於想象中的場景，或許在不遠將來就能走進人們的生活。 從研發思路的推陳出新，到連續制備關鍵技術的接連突破，到設備的自主設計研發，到工程化路線的不斷優化……團隊從未止步，已把產品從實驗室里「帶了出來」，實現了發光纖維和織物的連續化穩定製備，致力於推動全柔性顯示織物的規模化應用研究。「我們也期待着產業界的合作者們加入，共同解決在實際應用中的具體問題。」談及顯示系統的未來發展道路，彭慧勝充滿期待。 來源：cnBeta

近日來自加利福尼亞大學聖地亞哥分校的一支科研團隊，成功利用柔性電子技術打造了首個能夠同時監測心血管信號和體內多種生化物質的可穿戴設備。正如下圖所示，這個郵票大小的貼片是一種薄薄的彈性聚合物片，並且能貼合到皮膚表面進行監測。里面裝着一個血壓傳感器，一個測量汗液中乳酸、咖啡因和酒精的化學傳感器，以及一個跟蹤間隙液中葡萄糖水平的傳感器。 ...

柔性顯示屏，簡單的理解，就是比較柔軟的顯示屏，可以不同方向摺疊和自由彎曲。伴隨著5G、物聯網、AI等多項先進技術應用在各行各業，特別在顯示領域，LED柔性顯示屏作為一種全新的LED顯示產品，受到生產廠商們的青睞，逐漸被用戶接受。 不同於普通LED顯示屏屏體，都是比較固定形狀，比如正方形，長方形或者三角形等。LED柔性顯示屏由於自身的柔軟性，可以任意彎曲相應的形狀，而且顯示效果和產品質量不受影響，這為LED顯示屏行業帶來更多創新空間。那麼LED柔性顯示屏有哪些優勢值得期待呢！ 1.功能強大，視覺效果好，LED柔性顯示屏彎曲弧度高達140度左右，能實現各種弧度安裝，屏與屏之間無縫融合。製作的造型有圓柱屏、曲面屏、球形屏等。視頻顯示畫面均勻性，更加清晰。 2.低功耗，使用壽命長。LED柔性顯示屏採用柔性模組可以任意彎曲，增加了觀看視角，具備高解析度、高對比度、厚度薄、壽命長等特點 3.應用領域更加廣泛，LED柔性顯示屏通過編程，進行各種效果的變幻展示。除了應用於數字展廳，還可以應用於品牌廣告、公益畫面、商場活動、城市文化宣導等應用場景。 LED柔性顯示屏在商顯領域正蓄勢待發，未來將會運用到更多應用場景。以新穎的展示理念與數字內容創意的應用場景，讓LED柔性顯示屏服務範圍更加廣泛。在LED行業競爭日益激烈今天，相信各大顯示屏廠商會推成出新，為市場帶來更多高價值的產品和服務，打造高實力、高品牌的企業形象。 利亞德智慧顯示（深圳）有限公司是利亞德集團旗下顯示板塊核心企業之一。主營柔性LED共形屏、LED透明屏、LED格柵屏、LED地磚屏、LED創意屏、LED貼膜屏、LED小間距屏、會議一體機等系列，廣泛應用於舞台舞美、廣告傳媒、體育賽事、酒吧娛樂、廣播電視、會展中心、大型產品發佈會、汽車4S店、天幕以及弧形、球形、魔方創意造型等應用領域，為客戶達到品牌推廣、產品展示、吸引眼球的良好效果。 來源：kknews未來LED柔性顯示屏將蓄勢待發

今年發佈的智能手機產品中，從高端到中端普遍都使用了OLED屏幕，這個是大勢所趨了，而且高端機使用柔性OLED面板的也不少了，不論是做曲面屏還是折疊屏，柔性OLED面板都是不可缺少的。在OLED面板領域，三星占了90%以上的份額，LG本來是第二大OLED面板廠商，不過他們的柔性OLED面板業務現在面臨困境，前面有三星這個龐然大物，後面又有中國廠商緊緊追趕，京東方今年預計出貨5000萬片柔性OLED面板，遠高於市場預期，市場份額已全面超越LG指日可待。 韓國Businesskorea網站報導稱，京東方副總裁張宇日前在采訪中表示該公司今年計畫為高端智能手機供應5000萬片柔性OLED面板，這個數據遠高於市場預期的2000-3000萬片柔性OLED面板，要知道該公司去年才供應了330萬片OLED面板， 京東方日前宣佈將繼續積極增加投資，以便在柔性OLED面板領域保持領先地位。此前京東方宣佈在中國福建福州建設6代線柔性OLED面板生產廠，這是京東方第四個OLED面板廠了。業內人士表示京東方的行動顯示其競爭力一直在提升，在未來京東方將對韓國顯示面板廠商構成嚴重威脅，因為該公司得到了中國政府及華為的支持。 LG正因此受到嚴重打擊，LG Display 2017年進入柔性OLED面板領域，但在中國政府支持下京東方也進入OLED領域了，並且在去年底超過了LG。根據iHS Market的調查，三星在去年Q4季度以90.6的份額位居智能手機柔性OLED面板領域的第一，LG市場份額4.2%，低於京東方的5.2%，而之前京東方的市場份額不足1%。 出於這個原因，行業分析師對LG是否應該保留智能手機柔性OLED業務也產生了分歧，一位業內觀察人士表示「人們對LG內部智能手機OLED面板業務保持懷疑」，「一些人堅定支持LG關閉智能手機OLED業務後專注汽車電子顯示設備。」 來源：超能網