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      讓中國柔性電子爆發硬核實力

      時間:2020-06-22   訪問量:1953

      當前,新科技革命與產業變革正蓄勢待發。我們研判,未來將是“碳基材料 光電過程”(或曰“碳 光”)的時代,石墨烯、碳基納米材料、有機高分子材料,以及激光與光通信、光存儲、光顯示等將成為其顯著特征?!疤蓟牧?光電過程”催生了柔性電子和柔性電子產業,并為其開辟了極為廣闊的發展空間,將深刻變革人類生產方式、生活方式、思維方式。

      隨著大量信息電子、健康醫療等為代表的光電器件的柔性化,柔性電子學應運而生。它以柔性材料為基礎、柔性電子器件為平臺、光電技術應用為核心,是一類將物理學、化學、材料科學與工程、力學、光學工程、生物學、生物醫學工程、基礎醫學等學科高度交叉融合基礎上形成的顛覆性科技創新的形式,在表觀機械柔性方面超越了經典電子信息系統,為新一代信息科技革命和智能制造時代的發展提供了全新機遇。

      相比傳統的電子技術,柔性電子是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術,柔軟、質輕、透明、便攜、可大面積應用的柔性電子器件,極大地擴展了電子器件的適用范圍。柔性電子將深入交叉融合人工智能、材料科學、泛物聯網、空間科學、健康科學、能源科學和數據科學,進而引領信息科技、健康醫療、航空航天、再生能源等領域的新變革,帶動相關產業實現新跨越。

      柔性電子技術是一場全新的電子技術革命,美國、歐盟、澳大利亞、日本、韓國、新加坡等政府機構、高等院校和科研單位爭相投入大量資金與人力,建立研究中心與技術聯盟,重點支持柔性顯示、柔性電子器件、健康醫療等方面的研究及產業化,在柔性顯示與照明、柔性能源電子、柔性生物電子和柔性傳感等領域取得領先地位。

      近年來,中國把與柔性電子息息相關的新一代信息產業、先進材料、生物技術、再生能源等列入了國家戰略新興產業。北京大學、清華大學、東南大學、華南理工大學、華東理工大學、中國科學院納米技術與仿生研究所等單位在生物電子和柔性傳感領域取得了一定科研成果。復旦大學、南京郵電大學、南京工業大學、廈門大學、南京信息工程大學、福建師范大學等先后建立先進材料與柔性電子研究基地,取得了國際領先的研究成果。西北工業大學建立的柔性電子研究院(柔性電子前沿科學中心),已成為新時代西部地區吸引優秀人才的學科高地。特別值得指出的是,南工、南郵柔性電子研究團隊近年來連續取得重大突破,包括被列入“化學與材料學領域十大熱點前沿”的有機超長余輝材料研究、入選“中國高等學校十大科技進展”的“高效鈣鈦礦發光器件研究”,還有無墨噴水打印的多彩“復寫紙”、無限保鮮的“層狀鈣鈦礦電池”、回歸有機半導體本質的“有機納米聚合物”等,相關成果相繼發表于國際頂尖學術期刊,引起了業內外的廣泛關注。

      柔性電子研究成果正轉化為引領中國信息科技變革發展的顛覆式創新力量,不斷涌現的柔性電子產品將無處不在、無所不包,在柔性發光顯示、柔性能源裝置、柔性電子標簽、柔性電子皮膚等方面起到引領和支撐作用,改變人類生活方式。比如,柔性電子顯示器就像報紙一樣,可隨時打開、卷曲或折疊,使手機、電視等消費電子產品形態更新穎輕便;基于柔性電子技術的薄膜太陽能電池板,可滿足大功率發電需要,還能集成在衣服上,為隨身攜帶的小電器供能;柔性電子標簽可用作鈔票、食品等的防偽標識,也可用于安全指示牌和加密信息傳遞;“電子皮膚”既有皮膚的柔性和彈性,又可將外界作用于其上的力或熱轉換為電信號,進行人機信號處理;柔性發光顯示可應用于飛機、船只、車輛、步兵制服和設備等,柔性監測設備和柔性可穿戴式傳感器可廣泛應用于軍事和醫療以及單兵作戰系統等領域。

      柔性電子研究領域是原始創新的“無人區”,既富含科學寶藏,又荊棘叢生、暗藏風險。原始創新從沒有坦途,科技工作者要弘揚優良傳統,強化時代責任,厚植家國情懷,在祖國最需要的地方建功立業。要堅定創新自信,敢于開拓,克服浮躁心理和急功近利心態,認準方向、堅守初心、潛心鉆研,以甘坐冷板凳的定力和大膽創新的魄力從事科研工作。

      今天,中國電子信息技術發展正處于系統創新和智能引領的重大變革期,深入開展柔性電子領域研究是驅動創新發展的新引擎,是中國在電子信息、智能制造等領域實現彎道超車、換道超車、乃至開道超車的重要戰略機遇。要大力推進柔性電子學科發展,加快培育國際領軍人才和團隊,在關鍵領域、“卡脖子”的地方下大功夫,在前瞻性、戰略性領域打好主動仗,勇做新時代科技創新的排頭兵!

      薪火相傳的技術陪伴人類從“石器時代”走到“信息時代”;而發源于公元前600-前300年的科學,在追求知識、重構人類認知的同時,逐漸與技術融為一體,使人類文明不斷實現新進步。歷史上,中國以造紙術、印刷術、火藥和指南針為代表的技術深刻改變了世界面貌;我們期待,中國未來能夠以豐碩的柔性電子科技創新成果參與塑造世界科技和世界經濟的新格局。

      (作者為中國科學院院士、俄羅斯科學院外籍院士,亞太工程組織聯合會主席,西北工業大學常務副校長)



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