黄永刚：柔性电子器件及医学应用 / 四六文摘

“柔性电子器件及医学应用”——乍一看这个讲座标题，有些同学会以为这是一场纯科技学术讲座，高深难懂，令人望而却步。没想到开场5分钟，就有文科同学在群里留言：小黄同学讲得太好了，讲座非常通俗易懂，关键是十分有趣！

是的，六院院士的讲座技术含量当然高，然而主讲人采用大量非常生动、人人能懂的图像、动画、视频和应用实例，深入浅出地诠释了柔性电子器件的技术原理、目前的科研状态以及未来发展方向。正如手机、平板电脑已是现代生活中不可或缺的电子设备，柔性电子器件也将与我们未来的生活息息相关——

电子器件的过去（大型计算机）、现在（手机与平板电脑）、将来（可植入人脑人体的柔性电子器件）；

应用于早产儿重症监护的超薄柔软、可与婴儿皮肤亲密贴合且可无线操控与供电的皮肤电极；

在两个小老鼠脑部植入芯片，发出同频或异频的光，小老鼠之间的相互接纳程度就表现得完全不同——芯片发出的电波好比是丘比特的金箭或铅箭；

……

正值东京奥运会鏖战最后一刻，依然有很多同学放弃紧张激烈的赛事，先后共418人次聆听讲座。主讲人黄永刚是北大力学系80级本科同学、哈佛博士，现任美国西北大学Walter P. Murphy讲座教授，更是美国国家科学院院士、美国国家工程院院士、美国艺术与科学院院士、中国科学院外籍院士、欧洲科学院院士、欧洲科学与艺术学院院士。他和同学们说，回到北大就是小黄，希望同学们永远称呼他的大学昵称：小黄。

小黄同学家学深厚，这张全家福堪称学术界的“梦之队”

在讲座中，黄院士首先介绍了电子器件的发展历史和趋势。从过去的大型设备到现在的便携设备，器件体积越来越小，性能越来越好，但现在的器件还是刚性的。在不久的未来，柔性电子器件将实现无线“创可贴”——实时采集人体生命信号，与亲友远程视像通话时能感觉到对方的抚摸和拥抱，还能探求神经细胞在脑部功能中的角色。

黄院士用简洁易懂的语言从学术角度介绍了柔性器件存在的困难和解决方法。目前的电子器件由硅材料制造，而硅非常脆，拉伸1%左右就会断裂，很难延展和拉伸。如何提高硅的延展拉伸性能，是研制柔性电子器件的关键。第一代柔性器件采用波浪形硅片的方法，提高了硅的延展性，开启了柔性材料研制大门。该方法的优点是集成度很高，与平面硅材料差不多，但延伸性不到20%，达不到实际应用要求。第二代岛桥结构的柔性电子器件，采用“大波”弹出式硅结构增加了桥的可延展性，拉伸性比第一代有很大提高，但可覆盖面积大约只有25%，器件集成度受到限制，也没有进入实用阶段。第三代采用分级式设计，提高了拉伸性并增大了器件岛面积，大大提高了集成度，目前已有很多器件进入工业化实用阶段。简而言之，柔性电子器件是将硅电子器件用柔性通道连接起来，其难点在于制作占用面积小并且延展拉伸性能高的连接线路。

黄院士还介绍了柔性电子器件在实际生活中的具体应用：无线皮肤监视系统可象“创可贴”一样贴在皮肤上，也可制成可伸缩可穿戴的超薄设备, 通过无线传输健康数据，监测紫外线照射、皮肤温度和皮肤颜色变化等信息；可植入光电系统，用于光遗传学的研究；可制成触觉VR/AR系统，体验抚摸和拥抱的感觉；残疾人士能够感觉到人造手指与物体的接触，进而感受到物体的软硬状况；触感电子游戏，当游戏者的动画角色被对手击中身体时，游戏者能感受到相应身体部位的触碰。

讲座后半部分是互动环节，主讲人解答了听众关心的许多问题。讲座结束后，同学们意犹未尽，在讲座群展开热烈讨论。令人特别感动的是，惜时如金、从不用微信的小黄特别注册入群，逐一回答提问，与同学们群议三天，再次带来满满的干货！

本期讲座由80力学的吴宁众同学推荐，邓航同学和郭向东同学共同主持。何端峰、李京、张亚莉、陈映南、任小演、姜岩松、朱阳、唐英敏、甘露等参与组织了本期讲座。

组委会负责人汤漪道出了同学们的共同心声：同学情永远是我们最为宝贵的财富，就像黄永刚教授，在外取得令人瞩目的成就，但回到“80家里”，就是我们亲密熟悉的小黄。正如小黄同学所言：科技上的每一次创新，都是实现自我突破、自我转型重生的良机。他富有前瞻的视野胸襟，给大家留下深刻印象。

期待更多同学在纵横平台上奉献精彩讲座！

供稿：甘露、唐英敏、陈映南

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