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科学家制出可拉伸全橡胶电子器件

提到橡胶，您或许会想到用来生产手套、气球和轮胎，但如今科学家已能够用其制出可拉伸的全橡胶电子材料及器件。

美国休斯敦大学华人科学家余存江助理教授课题组在新一期美国《科学进展》杂志上报告说，纺织器材他们在柔性可拉伸电子领域取得新突破，研制出了可拉伸的橡胶半导体和导体材料，并利用这些材料制成全橡胶晶体管、传感器和机器人皮肤。

余存江９日在接受新华社采访时说，柔性可拉伸电子在健康监测、医疗植入、人造皮肤及人机交互等领域应用前景广阔，但目前的电子材料尤其是半导体材料大多不可拉伸，因此而是尝试以互联的方式人们主要通过将这些材料设计出特殊结构互感器来实现可拉伸的目的，如褶皱、蛇形或弹簧等，但这些方法存在工艺复杂、结构可靠性差、制作成本高等缺点海门。

余存江课题组转而在材料本身下功夫，设计并制备出基于半导体纳米纤维和硅橡胶的复合橡胶半导体材料。这些橡胶半导体不仅具有优良的机械拉伸性，还具有良并可在1个专门的图表内查询和监控这些数据好的半导体电特性，可在拉伸５０％的情况下正常工作。此外，他们还开发另外一种复合材料制备法，用金、银等金属与橡胶材料制备出能拉伸的橡胶金、橡胶银等橡胶导体材料。

利用这些橡胶电子材料，课题组成功制成了全橡胶晶体管以及全橡胶的温度、压力等传感器。全橡胶晶体管同样可在拉伸５０％的情况下正常工作，针对不同的结构制定好相应的检查要求各种传感器也具有良好的感测性能。

课题组还成功利用这些橡胶电子器件制成机器人皮肤，并实现机器人手感测环境以及翻译哑语手势的功能。

余存江说：“总的来说，全橡胶电子器件继承了橡胶材料的机械性质，不仅具电脑桌有优良的可拉伸延展性、良好的电性能和高结构可靠性，还具有制作工艺简单、适合大规模制造、成本低的优点。可以预见，全橡胶电子将推动新一代柔性电子的技术革新。”