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像積木一樣安裝柔性電子器件 新成果讓儀器有了新方向
2023年02月22日 10:42:13
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：7040
模塊化設(shè)計(jì)是目前儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向，通過將復(fù)雜的儀器結(jié)構(gòu)拆分成不同的模塊，并由此作為基礎(chǔ)將不同儀器直接相似的模塊整合，不同的功能模塊進(jìn)行功能化的細(xì)分。從而既保證了使用者可以像拼積木一樣輕松的將模塊組合成儀器設(shè)備，還可以方便使用者根據(jù)實(shí)際需要，通過簡單的替換模塊來實(shí)現(xiàn)功能的切換。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】模塊化設(shè)計(jì)是目前儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向，通過將復(fù)雜的儀器結(jié)構(gòu)拆分成不同的模塊，并由此作為基礎(chǔ)將不同儀器直接相似的模塊整合，不同的功能模塊進(jìn)行功能化的細(xì)分。從而既保證了使用者可以像拼積木一樣輕松的將模塊組合成儀器設(shè)備，還可以方便使用者根據(jù)實(shí)際需要，通過簡單的替換模塊來實(shí)現(xiàn)功能的切換。
與傳統(tǒng)強(qiáng)調(diào)集成化的設(shè)備相比，模塊化設(shè)計(jì)的缺陷在于體積的控制，由于需要確保每個(gè)模塊的穩(wěn)定性，以及接口的合理性，因此在組裝完成后，采用模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品會(huì)比同類型一體化產(chǎn)品更大，但是由于可以通過替換某塊來實(shí)現(xiàn)功能切換，因此在不需要同時(shí)使用但對(duì)多款產(chǎn)品都有一定使用需要的情況下，模塊化儀器設(shè)備整體體積反而控制的更好。與此同時(shí)，因?yàn)榧?xì)分了不同的功能，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，模塊化儀器設(shè)備的維修難度也更低，更換成本也低一些。此外，模塊化另一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是拆分后帶來的便攜性，理論上模塊化儀器設(shè)備更能滿足實(shí)地檢測(cè)的需求。
但目前，模塊化儀器設(shè)備依舊存在許多的技術(shù)限制，其中比較有代表性的便是“柔性電子器件”。柔性電子器件本身是一個(gè)非常廣泛的領(lǐng)域，涵蓋了顯示設(shè)備、化學(xué)與生物傳感器、柔性電池等產(chǎn)品，在多個(gè)領(lǐng)域被寄以厚望，尤其是在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景。
由于在生產(chǎn)的過程中，需要將有機(jī)/無機(jī)材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上，因此涉及到柔性電子器件的設(shè)備，如果此阿勇某塊化的設(shè)計(jì)，很有可能因?yàn)槟K本身參數(shù)差異或者因?yàn)榻涌谔幚煨阅芟拗?，使得設(shè)備無法完全發(fā)揮性能，影響到檢測(cè)監(jiān)測(cè)工作的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。這也是為什么目前市面上幾乎見不到能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化組裝的柔性電子器件。
不過就在最近，來自中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的一項(xiàng)研究成果或許能夠突破這一壁壘。據(jù)悉該研究院研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種基于雙連續(xù)納米分散網(wǎng)絡(luò)的BIND界面，只需要按壓10秒鐘，即可實(shí)現(xiàn)柔性電子器件的穩(wěn)定組裝，解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中因?yàn)樯逃脤?dǎo)電膠的瓶頸導(dǎo)致的柔性電子器件的整體穩(wěn)定性不佳的問題。值得一提的是，對(duì)于封裝模塊接口，BIND界面能提供的黏附力是傳統(tǒng)柔性封裝的60倍，并且其導(dǎo)電拉伸率可達(dá)180%、機(jī)械拉伸率可達(dá)600%，同時(shí)還能適用于聚酰亞胺、玻璃、金屬等多種硬質(zhì)材料，理論上優(yōu)于此前的“商用導(dǎo)電膠連接”及“硬質(zhì)模塊接口”方案。
而從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來說，這項(xiàng)研究也為多模態(tài)、多功能的柔性醫(yī)療器件提供了技術(shù)基礎(chǔ)，理論上來說它的出現(xiàn)簡化了柔性醫(yī)療器件的使用，并且打開了柔性電子器件某塊化多元化設(shè)計(jì)的可能性，有望讓醫(yī)療儀器的研發(fā)進(jìn)入另一個(gè)階段。
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