현대 과학기술의 발전, 정보, 신소재, 신에너지 분야, 특히 교차 통합 방향 등에서 기술적, 경제적, 사회적 패턴을 변화시킬 수 있는 여러 전복적 기술들이 등장하고 있습니다. 한 국가는 새로운 산업 변혁 단계에서 경쟁 우위를 획득했습니다. 중국 과학자들은 정보, 생명, 재료, 재료 과학 분야의 첨단 탐구에 집중하고, 보다 전략적인 기초과학과 핵심 핵심 기술 분야에서 혁신적 혁신을 이루기 위해 노력해야 합니다. 이번 호에서는 아시아태평양공학기구연맹 회장이자 중국과학원 회원인 황웨이가 혁신 기술 '유연한 전자공학'을 소개했습니다.

유연한 전자공학은 학문 간 교차 통합을 기반으로 한 전복적 과학과 기술입니다. 이는 고전적 실리콘 기반 전자공학의 내재적 한계를 뚫고 무어 이후 시대에 장치 설계 통합, 에너지 혁명, 의료 기술 혁신 등에 혁신을 제공할 수 있습니다. 선도는 중국 독립 혁신이 미래 산업 발전을 이끌 중요한 전략적 기회입니다.

그 촉구는 부드럽고 열린 마음일 뿐입니다: 유연성은 재료에서 온다

유연한 전자장치의 우수한 성능은 무엇보다도 유기 또는 무기 전자 부품의 특성을 궁극적으로 추구하는 것입니다. 핵심 부품의 '유연한' 설계가 유연한 전자 장치 제작의 핵심입니다. 현재 주로 두 가지 전략으로 시행되고 있습니다:

첫째, 내재 유연성을 가진 기능성 유기 분자와 고분자 재료가 유연한 전자 소자 조립 장치로 사용됩니다. 예를 들어, 플라스틱(폴리머) 기판 위에 제작된 유기광 방출 다이오드(OLED)는 곡면 텔레비전, 접이식 휴대폰 등과 같은 구부러지고 말릴 수 있는 얇은 디스플레이 스크린에 널리 사용되어 왔습니다. 유기 반도체 재료와 고분자 재료는 인쇄 전자 기술용 전자 페이스트로 사용되어, 대량, 저비용, 고효율의 유연한 전자 장치 처리 및 통합을 가능하게 합니다. 미래에는 유연한 전자 장치의 가공과 제조가 문서 인쇄만큼 쉬워집니다.

둘째, 강성 무기 재료의 유연성은 재료의 미세구조 설계를 통해 달성됩니다. 예를 들어, 재료의 크기를 마이크로나노 규모로 줄이면, 단단한 재료 자체가 마이크로나노 효과로 인해 구부릴 수 있는 유연성을 보입니다. 종이 한 장이 책보다 구부리기 쉽고, 스프링이 철사보다 더 유연한 것과 같습니다. 이 전략을 바탕으로 최근 몇 년간 과학자들은 "S형" 금속 마이크로회로를 설계 및 제조하여 초박형 실리카 재료에 내장하여 유연하고 신축성 있는 집적회로를 형성했습니다.

재료의 두께가 나노미터 단위로 줄어들면, 재료의 전기적, 기계적 특성이 변하게 됩니다. 이론 연구와 실험 연구는 원자 두께가 있는 2차원 재료가 유연한 전자 분야에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있음을 보여주었습니다. 예를 들어, 그래핀은 유연한 투명 터치 스크린에 투명 전도성 필름으로 적용되는 것이 입증되었습니다.

원자 두께의 칼코제나이드 화합물은 우수한 유연성과 제어 가능한 전기 운송 특성을 가지며, 이 재료들은 유연한 전자 부품의 핵심 구성 요소로 작용하며, 고성능 유연한 전자의 광화와 소형화에 도움이 될 수 있습니다.

단단하고 부드러우면서도 부드러워: 재료가 장치를 결정한다

유연한 전자 장치는 유연한 전자기기의 주요 형태 중 하나입니다. 유연한 소재와 마이크로나노 가공 및 통합 기술을 결합하여, 논리 증폭, 필터링, 데이터 저장, 신호 반전, 디지털 컴퓨팅, 센싱 등 다양한 기능을 구현할 수 있는 신세대 유연한 전자 부품을 설계·제조하여 정보기술 발전을 실현하고 있습니다. 긴급한 필요. 유연한 물리적 재료는 빛, 전기, 자기, 열, 힘 등 독특한 물리적·화학적 특성을 가지고 있어, 유연한 디스플레이, 데이터 암호화, 웨어러블 센싱과 같은 지능형 전자 시스템에서 널리 사용됩니다.

서북공과대학교 유연전자연구소, 난징공업대학교 첨단소재연구소, 난징우편통신대학교는 유기전자공학 연구 분야에서 오랜 기간 실무 기반을 가지고 있습니다. 유기 반도체 pn 밴드 조절 이론을 제안하고, 동적 자기 조절 지능형 유기 광전 물질이 실현되었습니다. 설계, 제작 및 장치 적용; 고성능 청색 유기 반도체 소자를 개발했으며, 이 소자들의 효율이 국제 수준에 도달했다; 여러 세트의 유기 반도체 소자 준비 및 평가 시스템의 설계 및 가공이 완료되었습니다. OLED 공정 파일럿 라인은 180mm 기판; 최초의 국내 유기 반도체 잉크젯 인쇄 시스템, 수용성 유기 반도체 필름 최초의 잉크젯 인쇄를 개발하여 유기 반도체 박막을 대량으로 제작할 수 있게 했습니다; 유연한 기판에서 마이크로나노 처리 기술을 개발하는 새로운 전략으로, 일련의 고감도 유연한 건강 센서가 개발되었습니다; 수용성 유기 반도체 감지 재료를 달성하기 위한 다양한 효과적인 전략을 설계하고, 다양한 타깃 분석물을 개발했으며, 수용성 유기 반도체 재료의 민감한 검출, 다양한 주요 분석 물질에 대한 검출 및 영상 기능을 갖춘 인광 바이오프로브 구축, 질병 기전 연구 및 진단을 위한 고특이성 '양자점-생체분자' 복합 프로브를 개발하여 새로운 분석 방법과 영상 이미징을 제공했습니다 기법; 세계 최초의 금속이 없고 중원소가 없는 순수 유기 반도체 롱애프터글로우 재료를 개발했으며, 데이터 암호화 및 정보 보안에 유기 광전자 재료의 새로운 응용을 개발했습니다; 벌크 헤테로접합 폴리머 반도체 메모리 기술은 동적 특성과 입체 장애 함수화를 활용하여 이중안정 조절을 성공적으로 구현하여 메모리 연구의 새로운 분야를 열었습니다.

위 연구 결과는 지능형 유연한 전자 장치의 설계 및 제조에 중요한 이론적 지침을 제공합니다. 우리는 유연한 전자 분야에서 일련의 성과를 거두었지만, 여전히 많은 문제와 도전에 직면해 있습니다. 새로운 유연 기능 소재의 설계 합성과 물리적 특성, 고성능 유연 전자 장치의 가공 및 통합을 통해 유연 전자의 물리적 메커니즘이 더욱 인식되고 있으며, 이는 유연 전자의 이론적 개선과 유연 전자 산업의 급속한 발전에 중요한 지원 역할을 합니다. 동시에, 이는 중국의 전자정보산업 분야 변혁과 업그레이드를 촉진하는 데에도 도움이 됩니다.

부드럽게 바람을 이기고, 바람과 파도를 타며, 장치는 적용 전반에 걸쳐 있습니다

현재 전자 정보 산업은 여전히 경직된 장치와 시스템이 지배하고 있습니다. 거의 100년에 걸친 기술 축적 끝에, 강성 장치는 성숙한 처리 장비, 높은 작동 속도, 높은 정확도, 높은 안정성 등을 갖추게 되었습니다. 하지만 고전적인 실리콘 기반 전자장치의 한계는 점점 무어의 법칙에 의해 영향을 받고 있습니다. 유연한 전자장치의 탄생은 고전 전자공학 발전에 새로운 방향을 제시했으며, 새로운 형태의 전자 장치의 등장을 촉발하고 사람들의 일상생활에 혁신을 가져올 것입니다. 접이식, 컬 가능, 유연한 디스플레이는 기존 사진과 영화의 표현을 바꿔 휴대폰과 텔레비전 같은 소비자 전자제품의 형태를 더욱 새롭고 가볍게 만듭니다.

유연한 전자 피부는 다양한 유연한 센서를 통합하여 유연한 장치와 생물학적 중추신경계 인터페이스를 최적화하고, 의수가 감지 기능을 달성하도록 돕고, 로봇이 인간 피부와 함께 또는 심지어 그 너머에서 지능형 바이오닉 촉각 기능을 제공합니다. 유연한 건강 센서는 인체에 부착하여 체온, 심박수, 심전도, 뇌파, 혈압, 땀, 혈액 구성 요소와 같은 건강 지표를 지속적으로 감지하고, 관련 데이터의 지능형 분석 및 보관을 통해 인간 건강 상태를 평가할 수 있습니다. 질병과 함께 원격 진단. 유연한 건강 모니터링 시스템은 언제 어디서나 인간의 건강 상태를 지속적으로 모니터링합니다.

유연한 전자장치는 얇고, 에너지 소비가 적으며, 생체 적합성이 우수하며 제어 가능한 기계적 특성을 갖추고 있습니다. 건강 모니터링 시스템의 특성은 오랜 시간 동안 사람의 피부에 부착되어 일상생활에 영향을 주지 않습니다. 스마트 웨어러블 기기는 애플리케이션 소프트웨어와 네트워크를 무선으로 연결하고, 원격 근무와 여가의 결합을 실현하며, 생리적 전기 모니터링과 같은 아이디어 제어 기술을 구현할 수 있습니다. 이식형 유연한 전자 장치는 파킨슨병, 간질, 우울증과 같은 복잡한 질환 치료를 위한 새로운 치료법을 제공합니다.

최근 몇 년간 인공지능 기술의 발전은 음성 인식, 기계적 제어, 경제 정책 결정의 정밀도, 지능, 효율성을 촉진했습니다. 유연한 전자장치는 인공지능의 기본 지원이며, 인공지능 기술의 다양한 분야 적용을 선도하고 확장할 것입니다. 유연한 인공 신경 형태 칩은 학습과 고속 컴퓨팅을 위해 인간의 뇌를 실시간으로 시뮬레이션할 수 있어, 클라우드 처리 및 기타 강력한 처리 알고리즘을 위한 인공지능 기술의 하드웨어 요구를 충족합니다. 유연한 전자기기의 지능적인 특성은 미래 정보기술에서 대체 불가능한 역할을 만듭니다.

부드러운 것을 받아들이고, 천 마일을 따세요: 애플리케이션이 미래를 정의합니다

노자의 도덕경은 "세상은 물보다 약하며, 강자와 강자는 이길 수 없다"고 말했다. 서방 국가들의 중국 기술 봉쇄와 봉쇄 속에서, 전복적 기술 혁신은 중요한 탈출구입니다. 탄소 기반 소재와 광전 공정의 결합을 바탕으로 광전자 산업이 주도하는 유연한 전자 거대 산업을 육성하고, 실리콘 기반 소재와 전자 공정의 결합을 기반으로 한 마이크로일렉트로닉스 산업 선도 산업의 오랜 발전을 돌파해야 합니다. 이 패턴은 초고부가가치 기능을 갖춘 전략적이고 지배적이며 기둥 기반의 유연한 전자 산업 발전을 이끌며, 유연한 전자 정의의 새로운 시대를 열었습니다.

유연한 전자공학을 핵심으로 삼아, 우리는 '파티시 기술'(FAMISHED) 개발에 집중할 것이며, 이는 유연 전자공학, 인공지능, 재료과학, 범중개자, 우주과학, 보건과학, 에너지 과학, 데이터 과학 등 8개 핵심 핵심 기술과 전략 기술입니다. 신흥 산업은 중국이 파괴적 기술 혁신의 최전선에서 선도할 중요한 전략적 기회입니다.

방위 기술 혁신과 항공우주 분야에서 무기 및 장비의 정보성과 통합이 현재의 발전 추세가 되었습니다. 유연한 전자장치는 스마트 소재, 센서, 정보 전송 및 처리 등 첨단 기술을 통합하고, 관련 장비 및 시스템의 지능 수준을 향상시키며, 항공우주 발전을 촉진하고, 국가 방위 현대화에 기여할 수 있습니다. 유연한 전자 분야의 심층 연구는 중국의 종합적 혁신과 발전을 이끄는 새로운 동력입니다.

유연한 전자장치는 '국가에 전력을 공급하는' 전략을 실천하는 중요한 방법 중 하나입니다. 유연한 전자공학의 다학제적 교차 분야 융합은 전통 분야 간 장벽을 허물고, 혁신적인 인재 소개 및 양성 방법을 통해 신흥 전선의 융합 분야 구축과 발전을 촉진할 것입니다. 유연한 전자를 기회로 삼아 혁신 시스템 구축을 실행하고, 국내외 중국 어린이들의 지혜와 힘을 응축하며, 다양한 혁신 그룹 인재들이 시범 역할을 주도하도록 영감을 주고, 인재 혁신의 활력과 잠재력을 발휘하며, 인류 운명 공동체 건설에 새로운 기여를 할 것입니다.

저자는 새로운 과학기술 혁명과 산업 변혁의 흐름에서 유연한 전자가 중국의 독립 혁신이 미래를 선도하는 중요한 전략적 기회라고 믿고 있습니다. 우리는 유연전자산업의 발전을 파악하고, 미래지향적인 기초 연구를 기반으로 하며, 주요 과학 이슈를 공고히 및 제기하고, 주요 이론적 돌파구를 모색하며, 핵심 핵심 기술을 마스터하고, 선도적인 독창적 성과를 내며, 중국 내 관련 학문의 독창적 혁신과 독립 혁신 역량을 강화해야 합니다. .
 
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