美開(kāi)發(fā)出新型可拉伸、可降解半導體材料

據科技日報報道，美國斯坦福大學(xué)研究人員13日在美國化學(xué)學(xué)會(huì )期刊《ACS核心科學(xué)》上發(fā)表研究報告稱(chēng)，他們開(kāi)發(fā)出一種可拉伸、可完全降解，并能在應變時(shí)保持穩定電氣性能的半導體材料。研究人員稱(chēng)，這一同時(shí)具有3種不同屬性的新材料有望在醫療、環(huán)境監測、信息安全等領(lǐng)域得到廣泛應用。

半導體是計算機和電子設備的基本組成部分，其常溫下的導電性能介于導體與絕緣體之間。當前大多數半導體是由硅或其他剛性無(wú)機材料制成?？茖W(xué)家在嘗試使用不同的方法來(lái)制造柔性、可降解的半導體，但它們要么不能完全分解，要么在拉伸時(shí)會(huì )降低電氣性能。開(kāi)發(fā)出一種完全可降解、且能在應變時(shí)保持穩定電氣性能的半導體已成為可伸縮電子學(xué)研究領(lǐng)域面臨的一個(gè)新挑戰。

在新研究中，斯坦福大學(xué)研究人員將一種可降解的橡膠狀有機聚合物和一種可酸降解的半導體聚合物混合，組裝成半導體納米纖維。由這些纖維制成的薄膜可以拉伸到其正常長(cháng)度的兩倍而不會(huì )破裂或損害其電氣性能。當置于弱酸中時(shí)，這種新材料會(huì )在10天之內完全降解。該材料對人類(lèi)細胞無(wú)毒，但其在人體內的降解時(shí)間要更長(cháng)一些。

研究人員表示，這是他們首次研發(fā)出同時(shí)具有半導體性、可拉伸性和完全可降解性這3種不同屬性的新材料，該材料具有不受應變影響的機械和電氣性能，可用于開(kāi)發(fā)各種多功能電子設備，有望在醫療、環(huán)境監測、信息安全等領(lǐng)域大顯身手。例如在醫療領(lǐng)域，可拉伸、有彈性的生物醫學(xué)設備可以與人體器官緊密結合，不會(huì )因機械不匹配而引起炎癥反應；而可完全降解的能力又能使病人能免除二次手術(shù)的煩惱，在保證治療效果的同時(shí)也會(huì )大大減輕病人的痛苦。