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行業(yè)資訊
可生物降解的柔性電子產(chǎn)品：提高可持續(xù)性的新選擇
數(shù)十年來，電子行業(yè)一直在通過使用有毒化合物制造半導體組件和印刷電路板，生產(chǎn)可能永遠不會在垃圾填埋場中拋棄的廢棄設(shè)備，以及在第三次開發(fā)中忽視環(huán)境破壞性采礦實踐來與環(huán)境需求背道而馳。
可生物降解的柔性電子產(chǎn)品提供了新的發(fā)展道路
借助可生物降解的柔性電子產(chǎn)品，研究人員又邁出了一步，使電子業(yè)務和科學全面發(fā)展。納米纖維素和生物聚合物薄膜作為電子電路的主要材料的發(fā)現(xiàn)導致了設(shè)計和生產(chǎn)在使用壽命結(jié)束時會降解為堆肥的電子設(shè)備。除了允許制造商為消費者和行業(yè)提供易于使用的一次性，環(huán)保設(shè)備外，不同類型的薄膜還為開發(fā)柔性電子設(shè)備開辟了新途徑。
這些設(shè)備（稱為柔性混合電子產(chǎn)品）用作設(shè)計思想的示例，這些思想著眼于消費者和創(chuàng)造性思維，將創(chuàng)造力推向新的高度。結(jié)合紙張基材，導電油墨，可生物降解塑料，3D打印組件和有機電源等技術(shù)的能力已導致小型設(shè)備的突破，這些設(shè)備有望成為主流。這些突破包括從蠶繭中提取的蠶絲蛋白構(gòu)建的生物相容性光學器件，再到納米級光學器件。
設(shè)計應用
對可生物降解的靈活電子設(shè)計應用程序的研究已將電子行業(yè)從對電子產(chǎn)品的單重點發(fā)展到包括以下方面的多重點：
3D打印
生物學
機械設(shè)計
環(huán)境科學
植入式裝置
對于符合人體組織形狀的可穿戴或可植入設(shè)備進行新應用的可能性要求在各個層面進行協(xié)作。集成設(shè)計團隊的某些成員可能專注于信號傳輸，而其他成員則可能專注于柔性混合電子設(shè)備在滿足其目標之后無害地溶解在體液中的能力。
納米尺寸嵌入式傳感器
在用于運輸，航空航天或機器人應用的柔性納米尺寸嵌入式傳感器的設(shè)計過程中，發(fā)生了類似的集成。例如，可生物降解的柔性電子器件可以用作軟機器人應用的跳板。與當前的機械機器人應用相反，軟機器人尋求人造電子皮膚，軟傳感器和柔性電源的開發(fā)。軟機器人的研究可能會導致新型假肢設(shè)備或類人型機器人具有更高的靈活性和靈活性。
新技術(shù)帶來新挑戰(zhàn)
設(shè)計可生物降解的柔性電子設(shè)備給電子系統(tǒng)設(shè)計和PCB設(shè)計提出了獨特的挑戰(zhàn)。
預測新型聚合物和復合材料抵御電磁干擾的能力可能需要新的設(shè)計技術(shù)和EDA軟件應用程序。設(shè)計團隊可能需要新的方法來模擬電阻變化，電容耦合或電感耦合對有機半導體的影響。對于使用突破性連接材料的設(shè)備，阻抗失配的機會也可能會改變，這些材料會拉伸并符合獨特的形狀或嵌入動物或人體組織或新的復合材料中。
在機械設(shè)計和電子設(shè)計之間的融合方面，靈活混合設(shè)備的使用可能會將EDA軟件推向新的極限。機械設(shè)計軟件工具現(xiàn)在需要考慮到可以適應獨特形狀的柔性電路的功能，以及通過3D打印獲得的靈活性。電子設(shè)計現(xiàn)在涉及對電路的分析，這些電路成為不同類型材料的組成部分，并且可能會暴露在惡劣的環(huán)境中。
可生物降解的柔性電子的未來
可生物降解的柔性電子的未來可能會演變成適用于廣泛的消費，醫(yī)療和工業(yè)應用的設(shè)計。研究團隊已經(jīng)表明，細菌可以為LED和手機電路供電。新的研究表明，細菌可以幫助形成新一代的可穿戴設(shè)備，其中包括納米尺寸的生物和環(huán)境傳感器。隨著時間的流逝，可生物降解的柔性電子產(chǎn)品的新發(fā)展將繼續(xù)為電子行業(yè)塑造更可持續(xù)的未來。