新型半导体材料可以拉伸和完全降解

2020-07-10 11:53:28 新闻来源:网络
  斯坦福大学研究人员13日在美国化学学会杂志《ACS核心科学》上报告说,他们已经研制出半导体材料,可以拉伸、完全降解,并能在应变下保持稳定的电性能。研究人员表示,这种同时具有三种不同性质的新材料有望广泛应用于医疗、环境监测、信息安全等领域。
  半导体是计算机和电子设备的基本组成部分。它在室温下的导电性介于导体和绝缘体之间。目前,大多数半导体是由硅或其他刚性无机材料制成的。科学家们正试图用不同的方法制造出柔性的、可生物降解的半导体,但它们要么不能完全分解,要么在拉伸时会降低电性能。开发在应变下具有稳定电性能的全降解半导体材料是可伸缩电子领域的新挑战。
  在这项新的研究中,斯坦福大学的研究人员将可生物降解的橡胶状有机聚合物与酸可降解的半导体聚合物混合,组装半导体纳米纤维。用这些纤维制成的薄膜可以拉伸到正常长度的两倍,而不会破坏或损坏其电性能。当置于弱酸中时,新材料将在10天内完全降解。该材料对人体细胞无毒,但在人体内降解时间较长。
  据研究人员称,这是他们第一次开发出具有三种不同性质的新材料:半导体、可扩展和完全可降解。该材料具有不受应变影响的力学和电学性能,可用于开发各种多功能电子器件,有望在医疗、环境监测、信息安全等领域发挥重要作用。例如,在医疗领域,可伸缩、有弹性的生物医学设备可以与人体器官紧密结合,不会因机械不匹配而引起炎症反应;完全降解的能力可以使患者避免二次手术的麻烦,在保证治疗效果的同时,大大减轻了患者的痛苦。
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