柔性电子学
柔性电子学(Flexible electronics)是一种把电子器件安装在柔性塑料底版上组成柔性电子线路的技术。柔性底板是聚酰亚胺或导电透明聚脂膜。此外,柔性电路可在聚酯膜上屏幕印刷。柔性电子学利用固体印刷电路板同样使用的原件制造,允许板形适合所希望的形状,或在使用中柔性改变形状。用照相平板印刷技术印制这些柔性电路。这些层电路可用层合法集成,在许多应用中具有一些优越性。
最常见的就是折叠手机中运用到的折叠屏了。
柔性电子的概念提出,可以追溯到对有机电子学的研究。
很多人对于电子产品的第一印象就是:坚硬但易碎,比如显示屏,虽然很坚硬,但却很容易破碎。有没有一种技术能够让电子器件像布一样柔韧呢?科学家们一直在探索。
上世纪80年代,科研人员用有机半导体,替代硅等无机半导体,并以塑料、金属、玻璃、橡胶为基板,让有机电子器件具备了柔性的特点。
柔性电子材料可弯曲、可延展,使得电子产品在弯曲、卷曲、折叠、压缩、拉伸以及其他不规则形变情况下,依然能够正常运行。
因此,在智能移动终端、智能交通、文娱传媒、智能家居、运动时尚和办公教育等行业,柔性电子的应用大有可为。
科幻电影里,往人体植入芯片大多伴随着痛苦:需要剖开表皮,甚至真皮,将芯片植入缝合。
但柔性电子材料让芯片植入,变得如同贴创可贴一样简单无感——没有创口,就能感知并获得大量身体信号和数据。
可以想象的是,今后人们只需要在身体上贴一片“创可贴”,柔性芯片上的传感器便能实时监控人体生理指标,血压、血糖、心电、体温等人体信息,即刻便能通过无线上传到手机应用或云端,这将推动医疗领域的深远发展。
这可不仅仅是科幻,目前柔性电子的应用已经逐步展开。
在电子信息方面,折叠屏手机不仅在外观上与趋于一致的智能手机有差异,而且也将是下一代智能手机的发展方向,驱动智能手机升级换代。
在智能交通方面,通过人机交互,车载显示和航空智能化显示正在逐步取代传统的非数字化非智能化产品。
在文娱传媒方面,柔性电子产品拓展了艺术创意的边界,为广告形态增加了更多可能性。
在智能家居方面,无线连接技术以及低功耗芯片设计技术的发展与成熟,智能家居领域产品的价格逐渐降低,市场渗透率不断提高,智能家居行业也开始真正快速发展。 特别需要指出的是,柔性电子皮肤可集成多种柔性传感器,通过优化柔性器件与生物中枢神经系统界面,帮助义肢实现感知功能,赋予机器人具有、甚至超越人类皮肤的智能仿生触觉功能。柔性健康传感器可以贴附于人体用来对体温、心率、心电、脑电波、血压、汗液和血液组分等健康参数持续检测,并对相关数据进行智能分析和存档,实现人体健康状况的评估与疾病的远程诊断。 柔性健康监测系统,可随时随地持续监测人体健康状态。
柔性电子具有轻薄、低能耗、好的生物相容性和可调控力学性能等,特征使得健康监测系统可长期贴附于人体皮肤而不影响人们的日常活动。智能穿戴设备可将应用软件和网络进行无线连接,实现远程办公和休闲的结合,也可实现诸如基于生理电监测的意念控制技术。可植入的柔性电子设备为复杂疾病的治疗,如帕金森、癫痫、抑郁症等提供了新的治疗手段。
近年来,人工智能技术的发展推动了语音识别、机械控制和经济政策决策的精准化、智能化、高效化。柔性电子是人工智能的基础支撑,将引领和拓展人工智能技术在更多领域的应用。柔性人工神经形态芯片可实时模拟人类大脑进行学习与高速运算,从而满足人工智能技术对云计算等超强处理算法的硬件需求。柔性电子的智能化特质,使得其在未来信息技术中具有不可替代的作用。
该专业由西北工业大学柔性电子研究院(柔性电子前沿科学中心)牵头建设。该研究院成立于2017年10月,先后建设了多个国家和省部级科研平台。2020年4月,为落实教育部《高等学校基础研究珠峰计划》,学校成立“西北工业大学柔性电子前沿科学中心”。前沿科学中心以有机电子学与柔性电子学的奠基人和开拓者黄维院士作为首席科学家领衔,由百余位活跃于国际学术前沿的中青年学者组成,已经成为柔性电子研究领域具有重要影响的学术高地。 报考建议:虽然这个专业这么前途光明,但由于目前只在西北工大处于研究阶段而成为一个新设专业,如果其他院校跟风而起,考生必须清楚开设此专业的实力,何老师建议报考此专业时需谨慎。
电子信息类专业解读:柔性电子学
一、柔性电子学专业是什么?柔性电子学是一种把电子器件安装在柔性塑料底版上组成柔性电子线路的技术。它具有柔性和轻便等优点,已在照相机、计算机键盘制造、有机发光二极管及卫星的太阳能电池等方面进行应用
柔性电子学专业属于电子信息类专业,基本修业年限为四年,可授工学学士学位。该专业以服务国家电子信息产业柔性电子领域的发展为使命,面向有机显示、能源探测、生命健康、国防军工等方面的柔性电子前沿基础问题,培养掌握柔性电子学专业知识,并具有柔性电子关键材料、加工技术、器件与基础部件研发能力的国际化新兴交叉学科拔尖人才。
二、柔性电子学专业学什么?
示例一(西北工业大学):主要教授柔性电子学基础、柔性电子器件与系统、柔性电子技术应用等方面的基本理论和知识,并开展柔性电子器件与材料研发的综合性实践教育。主要课程有有机电子学、半导体物理学、高等有机化学、有机光电子学导论、锂离子电池技术、纳米材料表征技术、纳米科学与技术、有机微纳半导体等。
三、柔性电子学专业干什么?
柔性电子学专业学生毕业后,可以到显示面板企业、IC/半导体行业的企业就业,例如:京东方,中芯国际,华为等。
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