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柔性碳基電子
柔性碳基電子引領(lǐng)中國信息科技變革
當前，新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革正蓄勢待發(fā)。我們研判，未來將是“碳基材料+光電過程”（或曰“碳+光”）的時代，富勒烯、石墨烯、碳基納米材料、有機高分子材料，以及激光與光通信、光存儲、光顯示等將成為其顯著特征。“碳基材料+光電過程”催生了柔性電子和柔性電子產(chǎn)業(yè)，并為其開辟了極為廣闊的發(fā)展空間，將深刻變革人類生產(chǎn)方式、生活方式、思維方式。
隨著大量信息電子、健康醫(yī)療等為代表的光電器件的柔性化，柔性電子學應(yīng)運而生。它以柔性材料為基礎(chǔ)、柔性電子器件為平臺、光電技術(shù)應(yīng)用為核心，是一類將物理學、化學、材料科學與工程、力學、光學工程、生物學、生物醫(yī)學工程、基礎(chǔ)醫(yī)學等學科高度交叉融合基礎(chǔ)上形成的顛覆性科技創(chuàng)新的形式，在表觀機械柔性方面超越了經(jīng)典電子信息系統(tǒng)，為新一代信息科技革命和智能制造時代的發(fā)展提供了全新機遇。
相比傳統(tǒng)的電子技術(shù)，柔性電子是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，柔軟、質(zhì)輕、透明、便攜、可大面積應(yīng)用的柔性電子器件，極大地擴展了電子器件的適用范圍。柔性電子將深入交叉融合人工智能、材料科學、泛物聯(lián)網(wǎng)、空間科學、健康科學、能源科學和數(shù)據(jù)科學，進而引領(lǐng)信息科技、健康醫(yī)療、航空航天、再生能源等領(lǐng)域的新變革，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)新跨越。
柔性電子技術(shù)是一場全新的電子技術(shù)革命，美國、歐盟、澳大利亞、日本、韓國、新加坡等政府機構(gòu)、高等院校和科研單位爭相投入大量資金與人力，建立研究中心與技術(shù)聯(lián)盟，重點支持柔性顯示、柔性電子器件、健康醫(yī)療等方面的研究及產(chǎn)業(yè)化，在柔性顯示與照明、柔性能源電子、柔性生物電子和柔性傳感等領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位。
近年來，中國把與柔性電子息息相關(guān)的新一代信息產(chǎn)業(yè)、先進材料、生物技術(shù)、再生能源等列入了國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。北京大學、清華大學、東南大學、華南理工大學、華東理工大學、中國科學院納米技術(shù)與仿生研究所等單位在生物電子和柔性傳感領(lǐng)域取得了一定科研成果。復旦大學、南京郵電大學、南京工業(yè)大學、廈門大學、南京信息工程大學、福建師范大學等先后建立先進材料與柔性電子研究基地，取得了國際領(lǐng)先的研究成果。西北工業(yè)大學建立的柔性電子研究院（柔性電子前沿科學中心），已成為新時代西部地區(qū)吸引優(yōu)秀人才的學科高地。
特別值得指出的是，南工、南郵柔性電子研究團隊近年來連續(xù)取得重大突破，包括被列入“化學與材料學領(lǐng)域十大熱點前沿”的有機超長余輝材料研究、入選“中國高等學校十大科技進展”的“高效鈣鈦礦發(fā)光器件研究”，還有無墨噴水打印的多彩“復寫紙”、無限保鮮的“層狀鈣鈦礦電池”、回歸有機半導體本質(zhì)的“有機納米聚合物”等，相關(guān)成果相繼發(fā)表于國際頂尖學術(shù)期刊，引起了業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
柔性電子研究成果正轉(zhuǎn)化為引領(lǐng)中國信息科技變革發(fā)展的顛覆式創(chuàng)新力量，不斷涌現(xiàn)的柔性電子產(chǎn)品將無處不在、無所不包，在柔性發(fā)光顯示、柔性能源裝置、柔性電子標簽、柔性電子皮膚等方面起到引領(lǐng)和支撐作用，改變?nèi)祟惿罘绞健?/p>
比如，柔性電子顯示器就像報紙一樣，可隨時打開、卷曲或折疊，使手機、電視等消費電子產(chǎn)品形態(tài)更新穎輕便；基于柔性電子技術(shù)的薄膜太陽能電池板，可滿足大功率發(fā)電需要，還能集成在衣服上，為隨身攜帶的小電器供能；柔性電子標簽可用作鈔票、食品等的防偽標識，也可用于安全指示牌和加密信息傳遞；“電子皮膚”既有皮膚的柔性和彈性，又可將外界作用于其上的力或熱轉(zhuǎn)換為電信號，進行人機信號處理；柔性發(fā)光顯示可應(yīng)用于飛機、船只、車輛、步兵制服和設(shè)備等，柔性監(jiān)測設(shè)備和柔性可穿戴式傳感器可廣泛應(yīng)用于軍事和醫(yī)療以及單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)等領(lǐng)域。
今天，中國電子信息技術(shù)發(fā)展正處于系統(tǒng)創(chuàng)新和智能引領(lǐng)的重大變革期，深入開展柔性電子領(lǐng)域研究是驅(qū)動創(chuàng)新發(fā)展的新引擎，是中國在電子信息、智能制造等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車、換道超車、乃至開道超車的重要戰(zhàn)略機遇。
薪火相傳的技術(shù)陪伴人類從“石器時代”走到“信息時代”；而發(fā)源于公元前600-前300年的科學，在追求知識、重構(gòu)人類認知的同時，逐漸與技術(shù)融為一體，使人類文明不斷實現(xiàn)新進步。歷史上，中國以造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥和指南針為代表的技術(shù)深刻改變了世界面貌；我們期待，中國未來能夠以豐碩的柔性電子科技創(chuàng)新成果參與塑造世界科技和世界經(jīng)濟的新格局。
