近日,南京郵電大學柔性電子(未來技術)研究院揭牌儀式在南郵舉行。南郵柔性電子研究團隊近年連續(xù)取得重大突破,相關成果相繼發(fā)表于國際頂尖學術期刊,讓柔性電子技術及其相關產(chǎn)業(yè)進入到公眾視野。作為將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性基板上的新型電子技術,柔性電子獨特的柔性和延展性,以及高效和低成本的制造工藝使其在信息、能源、醫(yī)療、國防等重要領域有廣泛的應用前景。當柔性電子技術滲透生活的方方面面,未來的“柔性世界”似乎觸手可及。

柔性電子產(chǎn)品是科技進步的必然產(chǎn)物

柔性電子是在學科高度交叉融合基礎上產(chǎn)生的顛覆性科學,其產(chǎn)品是科技進步的必然產(chǎn)物。恩福賽柔性電子董事長張霞昌告訴《中國電子報》記者,柔性電子技術是一種由有機化學、無機化學、高分子材料、納米技術、電化學、光學等多個學科和技術集合而產(chǎn)生的新技術,它能讓物聯(lián)網(wǎng)技術的應用更上一層樓,是高級物聯(lián)網(wǎng)的基礎。

柔性電子具備極大靈活性,其核心元器件的“柔性”使其能夠適應不同的工作環(huán)境,滿足設備的形變要求。賽迪智庫集成電路研究所光電子產(chǎn)業(yè)研究室主任耿怡向記者表示,柔性電子具有良好的柔韌性、延展性,可自由彎曲甚至折疊, 還可根據(jù)使用環(huán)境進行個性化設計。張霞昌告訴記者,比起傳統(tǒng)的硅基電子技術,柔性電子技術有薄膜化、小型化、低污染、低成本等優(yōu)勢。這些優(yōu)勢也使得柔性電子產(chǎn)品被廣泛應用于多個領域,包括人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和智慧醫(yī)療。張霞昌指出,目前已有多種柔性電子產(chǎn)品進入市場,廣泛應用于各種領域。例如,柔性顯示屏可用于手機制造;生產(chǎn)柔性標簽類有智能傳感器和資產(chǎn)定位等可用于物流,保證物件的可追溯性;智能包裝可用于產(chǎn)品的市場銷售,這些帶有聲光電功能的包裝材料能在很大程度上豐富包裝的內(nèi)涵和質量;柔性電子產(chǎn)品還可用于醫(yī)美和醫(yī)療領域,其中柔性電池可給傳統(tǒng)眼膜和面膜等產(chǎn)品賦能,柔性電池驅動的傷口貼則可提升傳統(tǒng)傷口貼功效。

記者在采訪耿怡的過程中了解到,在柔性電子產(chǎn)品中,電子元器件的發(fā)展是柔性電子產(chǎn)品切實落地、實現(xiàn)真正應用的關鍵所在,屏幕、電池、傳感器、連接件和集成電路是柔性電子最重要的幾個環(huán)節(jié),其中柔性顯示屏是最重要的器件之一。柔宇科技有限公司品牌營銷中心總經(jīng)理劉奚源告訴記者,不同于以剛性屏幕和按鍵為主的傳統(tǒng)顯示與交互,柔性屏和柔性傳感是一種全新的交互方式,它將從底層改變一系列既有的硬件、軟件和產(chǎn)業(yè)生態(tài),帶來全新的人機交互體驗。劉奚源向記者指出,目前已研發(fā)的全柔性屏具有輕、薄、柔及能耗低等多個顯著優(yōu)勢,每個優(yōu)勢都可以拓展出不同的應用。例如,全柔性屏可替換飛機座位頭枕后的傳統(tǒng)屏幕,通過減輕重量節(jié)省飛機燃油;全柔性屏十分輕薄,它也能用作制造衣服鞋帽和箱包的材料,惠及智能穿戴領域;其柔的特性還可讓不平整的曲面成為顯示和交互的界面,用于汽車中控臺,音箱環(huán)形立面等。

多方協(xié)同推動柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展

柔性電子產(chǎn)品具有諸多優(yōu)勢,柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠很大程度上提升我們的生活質量,推動社會進步。然而,作為新興領域,柔性電子產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中仍有瓶頸亟須突破。

記者在采訪過程中了解到,目前我國柔性電子技術的發(fā)展還處于起步階段,全新產(chǎn)品進入市場時不太可能是剛性需求。劉奚源以柔性電子產(chǎn)品中的柔性顯示為例告訴記者,相關產(chǎn)品對于技術研發(fā)和人才儲備的要求極高,產(chǎn)業(yè)是重資產(chǎn)投入型的制造業(yè),產(chǎn)品的應用又涉及人們生活的各個方面,因此產(chǎn)業(yè)發(fā)展會受到技術突破、產(chǎn)品迭代、資本助力、消費者使用習慣等多個方面的因素影響。張霞昌表示,部分民眾難以承擔早期相對高的價格和新產(chǎn)品使用時的潛在風險,市場上全新產(chǎn)品售價的下降還需一定時間;此外,產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈的建立和完善也需要時間,不是一蹴而就的。對此,張霞昌建議,我國政府、有實力的工業(yè)企業(yè)和民間資本可與柔性電子的創(chuàng)業(yè)企業(yè)合作,投入更多資金助力柔性電子技術革命,爭取用最短的時間建立和完善產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)柔性電子產(chǎn)品的推廣和普及;柔性電子的創(chuàng)業(yè)企業(yè)也要加強產(chǎn)品創(chuàng)新的開發(fā),加強產(chǎn)學研的結合,增強新產(chǎn)品開發(fā)的落地性和市場化建設;同時,政府相關部門在嚴格監(jiān)管的基礎上應簡化新產(chǎn)品審核程序,降低門檻,推動新產(chǎn)品快速進入市場。

柔性電子技術作為電子技術領域內(nèi)的研究熱點,其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠引領中國信息科技的變革。耿怡表示,柔性電子產(chǎn)業(yè)若想得到發(fā)展,還需要在材料、結構和系統(tǒng)等方面進行優(yōu)化,做到“軟硬兼?zhèn)洹薄Ｍ瑫r,不同行業(yè)之間還要做到相互協(xié)同和相互融合?！耙环矫媸怯布倪M步,首先是材料的突破,其次是結構的優(yōu)化。此外,柔性電子產(chǎn)品的系統(tǒng)集成與傳統(tǒng)剛性電子產(chǎn)品有所不同,需要不斷摸索和完善。另一方面則是軟件的進步,柔性電子產(chǎn)品還需要適于柔性的系統(tǒng)、軟件和各類應用。只有‘軟硬兼?zhèn)洹纳鷳B(tài)體系成熟之后,柔性電子產(chǎn)業(yè)才會正式進入發(fā)展快車道。對于產(chǎn)業(yè)而言,除了技術本身的創(chuàng)新和積累外,不同行業(yè)間的協(xié)同融合,可能是推動柔性電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關鍵。”耿怡對記者說。

我國柔性電子應用的大規(guī)模爆發(fā)指日可待

柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是信息技術發(fā)展的迫切需求,也是我國自主創(chuàng)新,引領未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇。作為各個國家競相角逐的科技制高點,我國柔性電子產(chǎn)業(yè)能否抓住機遇,快速發(fā)展,驚艷世界并引領全球?

張霞昌告訴記者,柔性電子的發(fā)展在全球范圍內(nèi)是同步啟動的,因此在這個領域上,我國是和世界同步的。張霞昌還表示,我國市場巨大且資本雄厚,如果能夠抓住機遇,我國很有可能創(chuàng)造出擁有自主知識產(chǎn)權、可以進行廣泛應用和推廣、在將來出口世界的產(chǎn)品。

總體來講,我國柔性電子產(chǎn)業(yè)擁有光明的發(fā)展前景。柔性電子與智能技術全球研究中心市場部相關負責人表示,近年來我國柔性電子技術發(fā)展突飛猛進,應用前景廣闊。“現(xiàn)階段,我國與其他國家在柔性電子技術領域的競爭中至少是處于不落下風的狀態(tài),未來有趕超他國的可能。柔性電子技術已在國內(nèi)醫(yī)療健康和智能家居等領域得到較為廣泛的應用,未來還可能在信息、能源、醫(yī)療、國防等領域擴展更多應用場景,顛覆人機交互,助力萬物互聯(lián),掀起一場全新的信息技術革命?！痹撠撠熑烁嬖V記者。

那么,未來會不會有更多柔性電子產(chǎn)品問世?柔性電子產(chǎn)品又將會在哪些領域繼續(xù)得到推廣和普及?針對這兩個問題,張霞昌指出,柔性電子應用的大規(guī)模爆發(fā)只是時間問題,未來我國柔性電子產(chǎn)品有希望在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和5G等領域得到廣泛應用。耿怡也表示,隨著我國電子信息產(chǎn)業(yè)整體實力的提升,我國柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將隨之加快。雖然目前自由度高、形態(tài)理想的柔性電子商業(yè)化還不甚成熟,但現(xiàn)階段我國已有很多柔性電子產(chǎn)品應用在智能終端和智慧家居等領域,未來更多柔性電子產(chǎn)品有望在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和智慧醫(yī)療等領域獲得廣泛的應用。