报告题目:

无机柔性电子器件的仿生层叠网格基底结构设计

报告人:

宋洪烈

所在单位:

吉林大学 工程仿生教育部重点实验室

报告人简介：

宋洪烈，吉林大学“唐匡学者”引进计划“青年学者”，副教授、博士生导师。2017年获吉林大学工学博士学位，师从韩志武教授。随后进入清华大学航院固体力学研究所，师从黄永刚院士和张一慧教授进行博士后研究。2023年入职吉林大学，当前主要从事仿生机械量传感、柔性电子的相关研究。相关研究工作发表学术论文30余篇，其中以第一作者、通讯作者发表于Science Advances、Advanced Materials、Nanoscale、Science China Materials等；以共同作者发表于Nature、Science Advances、Nature Communications、PNAS、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等。至今文章被引用1700余次，h-index为20，ESI高被引论文1篇。

 

摘要：

柔性电子器件具有广阔的应用前景，其最典型应用是贴附于人体皮肤，实现医疗和健康管理。如何实现延展率与高覆盖率的统一，是柔性电子器件领域的重要科学问题之一。本研究通过层叠网格基底结构设计，在基于网格基底蛇形导线变形机理研究的基础上，实现延展率、器件集成度的优化与统一；同时，通过仿生网格基底封装，解决柔性电子器件与皮肤力学兼容问题。（1）提出了一种适用无机柔性电子器件的层叠网格集成/封装策略。揭示了典型网格基底-导线-基底体系的屈曲变形模式与变形机理，利用层叠网格基底层间孔隙，提供蛇形导线的面外屈曲变形空间，缓解导线应力集中，实现较大的可拉伸性；并且并实现了与皮肤类似的J型应力应变曲线。与传统PDMS固体封装相比，最大弹性延展率提高了7.5倍；可沿厚度方向层叠拓展，易于实现系统的高集成度与大延展率兼顾、具有仿生力学性能、兼具良好的透气性。（2）实现了一种具有高覆盖率的小型化柔性电子器件。基于提出的层叠网格集成与封装策略，实现了一种小型化（11×10 mm²）、集成度高（覆盖率110%）、延展率较高（双轴20%）的多功能柔性电子器件系统。