中美學者成功制備出透明可彎曲納米紙有機晶體管

　　同濟大學日前透露，該校材料科學與工程學院黃佳教授領銜的研究小組與美方研究人員合作，以“ 納米紙”為襯底，成功制備出全透明、可彎曲、可降解的半導體器件，這一成果向“ 紙質電子產品”邁出了重要一步。

　　由國家“ 青年千人計劃”入選者黃佳教授、美國馬里蘭大學材料科學與工程系Hu Liangbing 教授等共同完成的研究論文《全透明可彎曲納米紙晶體管》在線發表于國際納米科學技術領域權威期刊《ACS Nano》雜志。“ 透明化、可彎曲，是電子產品未來發展的兩個重要方向。我們這一研究成果最大的創新點，是將全透明、可彎曲、可降解這幾大功能和特性同時整合在一個器件上。”黃佳教授介紹說，如果將電子產品做在塑料上，雖然可彎曲也透明，但無法降解，最終會產生出大量的電子垃圾;而要把電子產品做在紙張上，則對技術和制備工藝提出了挑戰。

　　普通紙張纖維粗，透光但不透明;且表面粗糙，凹凸不平，要在它上面制備半導體層，不僅很難形成完整、連續、均勻的膜，而且還容易導致晶體管漏電。研究團隊將普通造紙所用的木漿纖維，經特殊處理使其尺度達到納米量級。制作出來的“ 納米紙”可有效減少對光的吸收和散射，不僅變得透明，而且表面如塑料一般光滑，為接下來在它上面制備性能優良的晶體管奠定了基礎。以這一新型“ 納米紙”為襯底材料，研究人員在它上面一層層制備出由碳納米管、絕緣層、有機半導體組成的透明度高達84%、可彎曲的晶體管。實際的性能測試表明，即便將整個器件以3.5 毫米的半徑彎曲起來時，它上面的透明晶體管仍能保持優良的工作性能。

　　“'可溶性’即可溶于有機溶劑，是有機半導體材料的一大優點，這也使得通過全打印方式來制備器件成為可能，將大大降低電子產品的成本。”黃佳教授設想，在不久的將來，人們能利用可再生資源印刷出透明可彎曲的電子設備，類似電影《哈利波特》中“ 魔法報紙”的紙質電子產品就會出現。從理論上說，這將是邁向環保紙質電子產品的第一步。此外，這一成果在柔性電子器件等其他領域也有用武之地。