從智能手機和手表到建筑物，機器零件和醫(yī)療設(shè)備等數(shù)十億件物品已成為其環(huán)境的無線傳感器，擴展了一個名為“物聯(lián)網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)。

隨著社會逐漸將所有物體連接到互聯(lián)網(wǎng) - 甚至家具和辦公用品 - 使這些物體能夠相互通信和相互感知的技術(shù)將需要擴大規(guī)模。

普渡大學(xué)和弗吉尼亞大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新的制造方法，可以使微小的薄膜電子電路從表面上剝離。該技術(shù)不僅消除了幾個制造步驟和相關(guān)成本，而且還允許任何物體感知其環(huán)境或通過應(yīng)用高科技貼紙來控制。

最終，這些貼紙也可以促進無線通信。研究人員在最近發(fā)表在“美國國家科學(xué)院院刊”上的論文中展示了各種物體的能力。

“我們可以定制一個傳感器，將它貼在無人機上，然后將無人機送到危險區(qū)域以檢測氣體泄漏，”普渡大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程和機械工程助理教授Chi Hwan Lee說。

今天的大多數(shù)電子電路都是單獨構(gòu)建在自己的硅片“晶圓”上，這是一種扁平且剛性的基板。然后，硅晶片可以承受用于從晶片上去除電路的高溫和化學(xué)蝕刻。

但是高溫和蝕刻會損壞硅晶片，迫使制造過程每次都容納一個全新的晶圓。

Lee的新制造技術(shù)稱為“轉(zhuǎn)移印刷”，通過使用單個晶圓構(gòu)建幾乎無限數(shù)量的電子電路薄膜，降低了制造成本。薄膜可以在室溫下剝離而不是高溫和化學(xué)品，只需簡單的水就可以節(jié)省能源。

“這就像舊金山金門大橋上的紅色油漆 - 因為環(huán)境非常潮濕而油漆剝落，”李說。“因此，在我們的案例中，將晶圓浸入水中并完成電路可顯著降低機械剝離應(yīng)力，并且環(huán)保。”

插入電子薄膜和硅晶片之間的諸如鎳的可延展金屬層使得可以在水中剝離。然后可以將這些薄膜電子器件修剪并粘貼到任何表面上，從而賦予物體電子特征。

例如，將其中一個貼紙放在花盆上，使得花盆能夠感知可能影響植物生長的溫度變化。

Lee的實驗室還證明，電子集成電路的元件在制成從硅晶片上剝離的薄膜之前和之后都能正常工作。研究人員使用一部膠片打開和關(guān)閉LED燈顯示屏。

“我們對這一過程進行了優(yōu)化，以便我們能夠以無缺陷的方式將電子薄膜與晶圓分層，”Lee說。