生物相容的超轻薄数据存储器件

随着电子器件尺寸不断缩小,重量不断减轻,穿戴式电子设备受到广泛关注并成为世界各国研究的热点。目前的电子器件甚至可以直接接触人体或集成到衣物,对人体运动、心跳、血压、体温等多种人体活动进行实时监测,因而可穿戴式电子设备在医疗健康护理、人机交互系统等与人体活动相关的领域具有巨大的应用前景。这项技术要实现大规模应用最基本的要求之一是使佩戴者没有不舒适的感觉,因此超轻质量及无生物毒性的电子器件必不可少。目前对于轻便可穿戴的电子器件研究主要集中在各种传感器及驱动电路方面,例如温度传感器,压力传感器等等。但是记录并分析穿戴式设备监测获得的各种物理数据是进行医疗等活动的关键所在。因此,如何实现超轻薄及生物兼容的数据存储系统成为一个亟待解决的问题。

Smallchenxiaodong

近期,西安电子科技大学郝跃院士团队与新加坡南洋理工大学陈晓东教授课题组联合开发了重量比相同面积A4纸轻20倍,且具有生物相容性的阻变存储器件。该器件以仅有10微米厚的天然蚕丝蛋白薄膜为衬底,同时以蚕丝蛋白为阻变存储器的功能材料,实现了重量仅为0.4mg/cm2的存储器阵列。该基于蚕丝蛋白的超轻阻变存储器存储开关比大于105,数据保持时间大于104 s,在弯曲时的曲率半径达到微米量级时任然可以正常工作。这种“不可感知”电子器件,可放置在任何物体表面,例如放置在手臂,贴在嘴唇上等,而人体基本不会感受到它们的存在;更重要的是,这种电子器件使用生物友好的材料,不会对人体健康产生任何负面影响。因此,该超轻量,生物兼容的数据存储器件在健康监测,可穿戴电子设备等领域具有极大的应用前景。

相关论文发表在Small (DOI: 10.1002/smll.201600893)上,第一作者为西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院王宏副教授。