再生纳米纸或可印“魔法报纸”

来源：新民晚报 2013/3/22

在欧美科幻大片中，人们经常可以看到片中人物拿着神奇的电子产品，它们全透明、可弯曲，挥手之间，或播放影像，或突然消失。记者昨天从同济大学获悉，由该校材料科学与工程学院黄佳教授、美国马里兰大学科研团队等共同研究的一项成果，向“纸质电子产品”迈出重要一步，科幻电影中的幻想也许不久将变为现实。

据悉，这项研究成果近日发表于国际纳米科学技术领域权威期刊《ACS Nano》杂志。论文中，黄佳等专家介绍，他们以全透明、可弯曲、可降解的“纳米纸”为衬底，成功制造出同样透明、可弯曲、可降解的半导体器件。

“透明化、可弯曲，是电子产品未来发展的两个重要方向。我们这一研究成果最大的创新点，是将全透明、可弯曲、可降解这几大功能和特性同时整合在一个器件上。”黄佳介绍说，如果将电子产品做在塑料上，虽然可弯曲也透明，但无法降解，最终会产生出大量的电子垃圾；而要将电子产品做在纸张上，则面临不少困难，对相关技术和制备工艺提出了挑战。

“普通纸张纤维粗，透光但不透明；而且普通纸张的表面粗糙，凹凸不平，要在它上面制备半导体层，不仅很难形成完整、连续、均匀的膜，而且还容易导致晶体管漏电。”黄佳说，为此，研究团队就将普通造纸所用的木浆纤维特殊处理，使其尺度达到纳米量级。如此制作出来的“纳米纸”可有效减少对光的吸收和散射，不仅变得透明，而且其表面有如塑料一般光滑，这为接下来在它上面制备性能优良的晶体管奠定了重要基础。

以这一新型“纳米纸”为衬底材料，研究团队在它上面一层层制造出由碳纳米管、绝缘层、有机半导体组成的晶体管，其透明度高达84%，而且可弯曲。实际的性能测试表明，即便将整个器件以3.5毫米的半径弯曲起来时，它上面的透明晶体管仍能保持优良的工作性能。

“‘可溶性’是有机半导体材料的一大优点，这也使得通过全打印方式来制备器件成为可能，这样一来将大大降低电子产品的成本。”黄佳教授说，“或许在不久的将来，人们就能利用可再生资源印刷出透明可弯曲的电子设备，类似于电影《哈利波特》中‘魔法报纸’的纸质电子产品就会出现。从理论上说，这将是迈向环保纸质电子产品的第一步。”