生物材料在柔性电子设备中的应用

jinguizi

在物联网（Internet of Things，IoT）高速发展的过程中，对电子产品越来越强调人性化、移动化，轻、薄、短、小已成为发展趋势。因此，对于电子产品的物理柔韧性的要求已经成为和高性能同等重要的需求--这是现今电子产品从刚性和脆性发生的转变。发展柔性电子（flexible electronics）技术也成为了当今最令人激动和最有前景的信息技术之一，受到学术界和工业界的广泛关注。柔性电子是建立在可弯曲或可延展基板（塑料基板、金属薄板、玻璃薄板、橡胶基板等）上的新型电子技术，即将主动/被动的有机/无机电子器件制作在柔性基板（flexible substrate）上，要求柔性电子产品在弯曲、卷曲、压缩或拉伸状态下仍能正常运行。这种产品更加省电、便宜、多样化，而且操作简单、容易携带，更符合人体工程学设计，甚至可以作为直接黏贴在皮肤上的可穿戴设备。

生物材料经过数百万年的自然演变及优化，具有其独特、天然、复杂的结构特性、化学组成以及优良的机械性能，并且可再生、含量丰富、可降解。这些天然材料的特殊结构和性能促使研究者们去探究某些材料的结构或表面为何会显示出优异的性能，并从大自然中寻找新材料的设计灵感，用来制作可以穿在身上的柔性电子设备。

近日，吉林大学王丽丽副教授与中科院半导体研究所沈国震研究员合作在英国皇家化学会综述类旗舰刊物 Chemical Society Reviews 发表了题为“New insights and perspectives into biological materials for flexible electronics”综述，总结了生物材料在柔性电子设备中的应用，并从结构和功能等方面列举了几类生物材料。最后，对于未来柔性电子设备中新一代生物材料的发展趋势提出了新的见解和观点。

作者在文章中介绍了可用于制造柔性电子设备的生物材料的基本特性及其应用，并按照各自独特的结构和功能归纳了几种不同种类的生物材料。作者详细讨论了生物材料的生物活性对于改进其性能的影响，生物活性能够克服传统柔性电子设备中常见的生物利用度和形态受到限制等问题。此外，还总结了天然材料的设计和功能化，及其在生物医学、电子、能源、环境和光学领域的诸多应用。最后对未来柔性电子设备中新一代生物材料的发展趋势提出了新的见解和观点。