电子粘贴物：让更多物体实现联网！

我们的社会正朝着万物互联的方向发展，包括家具、办公用品等，物联网技术使物体之间能够相互通信、相互感知，因此物联网曾被誉为继计算机、互联网之后的“世界信息产业第三次发展浪潮”。

最近，普渡大学和弗吉尼亚大学的研究人员开发出一种新的制造方法，可以制造出可以从表面剥离的微型薄膜电子电路。这项技术不仅省去了几个制造步骤和相关成本，而且还允许任何物体感知环境或通过高科技贴纸进行控制。

（图片来源：普渡大学/Chi Hwan Lee）

最终，这些贴纸还可以促进无线通信。在最近发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文中，研究人员证明了这种能力可以在各种物体上实现。

该技术拥有非申请美国专利，研究得到了普渡大学研究基金会、空军研究实验室、美国国家科学基金会和弗吉尼亚大学的支持。

技术

如今，大多数电子电路都是在硅“晶圆”（一种平坦、坚硬的基板）上单独制造的。硅晶圆随后要经过高温和化学蚀刻，将电路从晶圆上分离出来。但高温和腐蚀会损坏硅晶圆，迫使制造过程每次都要从一块全新的晶圆开始。

李发明了一种名为“转印”的新型制造技术，利用单个晶圆生产大量带有电子电路的薄膜。这种薄膜的剥离可以在室温下使用简单的水进行，无需高温和化学品，是一种节能的解决方案。

“这就像旧金山金门大桥上的红漆。油漆会因为环境非常潮湿而剥落，”普渡大学生物医学工程和机械工程助理教授 Chi Hwan Lee 说道。“因此，在我们的案例中，将带有整个电路的晶圆浸入水中将大大减少机械剥落应力，并且对环境友好。”

电子薄膜和硅片之间插入一层坚硬的金属，如镍，使其可以在水中剥离。这些薄膜电子器件随后可以修整并附着在任何物体的表面上，使其具有电子功能。

（图片来源：普渡大学/Chi Hwan Lee）

例如，在花盆上贴一张贴纸，可以让花盆感知影响植物生长的温度变化。

（图片来源：普渡大学/Chi Hwan Lee）

李的实验室还演示了电子集成电路元件嵌入从硅片上剥离的薄膜之前和之后的工作原理。研究人员利用薄膜打开和关闭 LED 显示屏。

价值

这项技术将进一步推动物联网的发展和扩展，让更多普通物品接入互联网，成为物联网的一部分。“比如，我们可以定制传感器，贴在无人机上，把无人机派到危险区域，检测煤气泄漏。”李教授说。

他补充道：“我们已经优化了工艺，以便电子薄膜能够以无缺陷的方式与晶圆分离。”

关键词

电子、物联网、薄膜、晶圆

参考

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