折疊式智能手機上市了，柔性芯片也登場了。 口罩剛剛發布的智能機接口系統點燃了可以嵌入大腦的超細柔性電極。 盡管如此，在以硬質為中心的電子世界中，柔性電子技術才剛剛開始。

前幾天，第二屆柔性電子國際學術大會( icfe 2019 )在杭州召開。 會議期間，中國科技信息學會和新聞網還共同舉辦了以柔性電子技術為主題的二期科學麻辣燙科學沙龍活動。

科技日報記者采訪時說，方興未艾的柔性電子技術要實現現有的電子系統和剛柔，還需要突破許多挑戰。

力學和封裝是兩大難題

柔性屏幕、柔性芯片和柔性電極只是柔性電子技術的冰山一角。 實際上，在與新聞技術相關的傳感、新聞發布、新聞解決、能源存儲等多個環節上，靈活性備受期待。

據介紹，柔性電子的概念可以追溯到有機電子學的研究，始于20世紀60年代左右。 當時，科研人員試圖用有機半導體代替硅等無機半導體，使有機電子器件具有柔性優勢。

目前，柔性電子技術還處于起步階段，研發人員常常試圖突破以前流傳的思路，創造新的行業和產業。 清華大學柔性電子技術研究中心主任馮雪說。

不難想象，但一旦進入新的行業，目前柔性電子技術的研發過程仍然充滿著許多挑戰。

清華大學材料學院副院長沈洋認為，總體來說，目前柔性電子技術首要面臨兩個挑戰。 第一個挑戰是力學問題，柔性電子元件在反復折疊、彎曲時會不斷受到交變應力，時間久了容易破裂、出問題。 目前主要通過結構設計來克服這個問題。 沈洋表示，第二個挑戰是在電子封裝問題上，將集成在柔性基板上的部件牢牢縫合，實現預期的功能。

南洋理工大學材料科學與工程學院教授陳曉東以柔性傳感器為例，另一方面，現階段缺乏可靠的制造技術實現了大規模生產。 另一方面，科學家們正在探索在柔性傳感器和人體之間形成可靠的粘接界面層，使之具有生物相容性的方法。 另外，動態耐受性也是柔性傳感器面臨的重要考驗，因為客戶的身體經常需要在動態狀態下收集數據。

二維材料或未來的選擇之一

在柔性電子器件的材料選擇方面，科研人員也在不斷探索。

沈洋說，美國西北大學的約翰·羅杰斯教授是柔性電子行業的先驅之一，羅杰斯的研究表明，硅這種本來就硬而脆的材料，在變得非常薄或尺度非常小之后，具有一定的靈活性

當然這是個好消息。 由于硅在目前的半導體材料中占主導地位，所以使硅基板柔軟化可以說是實現柔性電子系統的捷徑。

材料代器件、材料是我們制造電子器件的重要基礎之一。 目前，我們正在探索使硅類電子部件柔軟化，并且保證高頻、高速的導電特性。 馮雪說。

但是，受摩爾定律的制約，硅基半導體的性能幾乎完全發揮出來，接近天花板。 對于柔性電子行業來說，探索適合不同應用場景的新型柔性材料也是迫在眉睫。

陳曉東表示，目前國際上對柔性電子材料的選擇主要有兩種思路。 一種想法是從以前傳下來的無機材料向有機材料的轉換，例如將高分子材料和有機半導體用于柔性電子材料。 另一種想法是將有機材料和無機材料組合起來，利用所謂的混合材料開發柔性電子技術。

石墨烯制造后，單層原子組成的錫乙烯、二硫化鉬、黑磷等二維材料在半導體領域備受矚目。 沈洋在接受科技日報記者采訪時表示，二維材料的相關研究也有助于柔性電子技術的快速發展。

許多二維材料在提高電荷遷移率、降低功耗等方面表現出了比傳統傳入的硅材料更好的性能。 沈洋認為，研究基于二維材料的柔性電子元器件，可能是未來的快速發展方向之一。