許多行業(yè)都希望創(chuàng)制出柔軟而有彈性的電子產品,但要制造這類產品,首先要有合適的底板。如果將電子電路附著在柔韌而有彈性的底板上,將會對一些行業(yè)產生巨大影響,并使“智能產品”無處不在。如可以檢測食品變質與否的包裝,可以抗感染的醫(yī)用繃帶,可以監(jiān)測物體表面裂縫或結構損壞的涂料,可以像紙一樣折疊起來的電子屏等等。
美研究人員已經開發(fā)出一種新的可行性技術,能以較低成本大規(guī)模生產柔性底板。新技術使用一種高彈性的聚酰亞胺聚合物作基底,用激光在其上切割出邊長3.3毫米的六邊形蜂窩圖案,然后將提純到99%的半導體單壁碳納米管①溶液均勻地沉積到基底上,形成薄膜晶體管陣列,制出了具有優(yōu)良導電性的薄膜晶體管網(wǎng)底板。這項技術再與金屬噴墨打印相結合,在未來可制造成本低廉的柔韌而有彈性的電子產品。
此項研究報告的首席作者塔卡哈斯說:“高彈性的聚合物具有卓越的柔韌性。激光切割的可拉伸的六邊形蜂窩圖案的基板,可以拉長60%。在未來,還可通過改變孔的大小或優(yōu)化網(wǎng)格設計,改進其伸展性。單壁碳納米管,之所以成為塑料電子產品的頂級半導體材料,主要是因為它具有流動性高的電子。然而,以往這種納米管網(wǎng)開/關電流比率較低,這成為電子應用領域的重大問題。該項研究將碳納米管溶液提純到99%,極大地提高了開/關電流比率。”
改進后的單壁碳納米管薄膜晶體管底板,被該研究小組用來制作“電子皮膚”。研究人員研制了一種新傳感器,能夠對觸摸有感覺。該電子皮膚由96個傳感器像素陣列組成,每個像素由一個薄膜晶體管控制,能感知24平方厘米范圍內的壓力分布,靈敏度大大提高。
塔卡哈斯說:“在未來,我們應該能改進我們的底板技術,通過添加各種傳感器或其它功能組件來拓展這種底板的應用,有望研發(fā)出多種有彈性的電子新產品!
注:①單壁碳納米管:一種碳分子納米材料。具有良好的導電性與柔韌性,可拉伸。
14.下列說法不符合文意的一項是(3分)
A.如果將相應的電子電路附著在柔韌的薄膜晶體管網(wǎng)底板上,可制作出能檢測食品變質與否的包等“智能產品”。
B. 美國研究人員開發(fā)出的新技術需要與金屬噴墨打印相結合,才能以較低成本制造出導電性能優(yōu)良的柔性底板。
C.單壁碳納米管具有流動性高的電子,提高其溶液的純度,能有效地解決這種納米管網(wǎng)開/關電流比率較低的問題。
D.美研究人員以新開發(fā)的“柔性底板”為基礎,使用新型傳感器,制作出了一種“電子皮膚”,其靈敏度大大提高。
15、美研究人員開發(fā)出的新“技術”,給其“底板”帶來了哪些特點?(5分)
參考答案:
14. B(3分)(“新技術需要……才能生產出……”的表述不合文意,“柔性底板”已制出;兩者結合,可制造的是“成本低廉的柔韌而有彈性的電子產品”。)
15. ①選用高彈性聚合物,具有較強的柔韌性。②通過圖案切割,具有更強的延展性。③使用提純的碳納米管溶液,具有更優(yōu)良的導電性。④造價低廉,可大規(guī)模生產。(5分。四點每點1分,有“柔韌性”“延展性”“導電性”等關鍵詞即可;對“新技術”的表述完整1分。)