近日,南京邮电大学柔性电子(未来技术)研究院揭牌仪式在南邮举行。南邮柔性电子研究团队近年连续取得重大突破,相关成果相继发表于国际顶尖学术期刊,让柔性电子技术及其相关产业进入到公众视野。作为将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新型电子技术,柔性电子独特的柔性和延展性,以及高效和低成本的制造工艺使其在信息、能源、医疗、国防等重要领域有广泛的应用前景。当柔性电子技术渗透生活的方方面面,未来的“柔性世界”似乎触手可及。

柔性电子产品是科技进步的必然产物

柔性电子是在学科高度交叉融合基础上产生的颠覆性科学,其产品是科技进步的必然产物。恩福赛柔性电子董事长张霞昌告诉《中国电子报》记者,柔性电子技术是一种由有机化学、无机化学、高分子材料、纳米技术、电化学、光学等多个学科和技术集合而产生的新技术,它能让物联网技术的应用更上一层楼,是高级物联网的基础。

柔性电子具备极大灵活性,其核心元器件的“柔性”使其能够适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。赛迪智库集成电路研究所光电子产业研究室主任耿怡向记者表示,柔性电子具有良好的柔韧性、延展性,可自由弯曲甚至折叠, 还可根据使用环境进行个性化设计。张霞昌告诉记者,比起传统的硅基电子技术,柔性电子技术有薄膜化、小型化、低污染、低成本等优势。这些优势也使得柔性电子产品被广泛应用于多个领域,包括人工智能、物联网和智慧医疗。张霞昌指出,目前已有多种柔性电子产品进入市场,广泛应用于各种领域。例如,柔性显示屏可用于手机制造;生产柔性标签类有智能传感器和资产定位等可用于物流,保证物件的可追溯性;智能包装可用于产品的市场销售,这些带有声光电功能的包装材料能在很大程度上丰富包装的内涵和质量;柔性电子产品还可用于医美和医疗领域,其中柔性电池可给传统眼膜和面膜等产品赋能,柔性电池驱动的伤口贴则可提升传统伤口贴功效。

记者在采访耿怡的过程中了解到,在柔性电子产品中,电子元器件的发展是柔性电子产品切实落地、实现真正应用的关键所在,屏幕、电池、传感器、连接件和集成电路是柔性电子最重要的几个环节,其中柔性显示屏是最重要的器件之一。柔宇科技有限公司品牌营销中心总经理刘奚源告诉记者,不同于以刚性屏幕和按键为主的传统显示与交互,柔性屏和柔性传感是一种全新的交互方式,它将从底层改变一系列既有的硬件、软件和产业生态,带来全新的人机交互体验。刘奚源向记者指出,目前已研发的全柔性屏具有轻、薄、柔及能耗低等多个显著优势,每个优势都可以拓展出不同的应用。例如,全柔性屏可替换飞机座位头枕后的传统屏幕,通过减轻重量节省飞机燃油;全柔性屏十分轻薄,它也能用作制造衣服鞋帽和箱包的材料,惠及智能穿戴领域;其柔的特性还可让不平整的曲面成为显示和交互的界面,用于汽车中控台,音箱环形立面等。

多方协同推动柔性电子产业发展

柔性电子产品具有诸多优势,柔性电子产业的发展能够很大程度上提升我们的生活质量,推动社会进步。然而,作为新兴领域,柔性电子产业在发展过程中仍有瓶颈亟须突破。

记者在采访过程中了解到,目前我国柔性电子技术的发展还处于起步阶段,全新产品进入市场时不太可能是刚性需求。刘奚源以柔性电子产品中的柔性显示为例告诉记者,相关产品对于技术研发和人才储备的要求极高,产业是重资产投入型的制造业,产品的应用又涉及人们生活的各个方面,因此产业发展会受到技术突破、产品迭代、资本助力、消费者使用习惯等多个方面的因素影响。张霞昌表示,部分民众难以承担早期相对高的价格和新产品使用时的潜在风险,市场上全新产品售价的下降还需一定时间;此外,产业链和供应链的建立和完善也需要时间,不是一蹴而就的。对此,张霞昌建议,我国政府、有实力的工业企业和民间资本可与柔性电子的创业企业合作,投入更多资金助力柔性电子技术革命,争取用最短的时间建立和完善产业链,实现柔性电子产品的推广和普及;柔性电子的创业企业也要加强产品创新的开发,加强产学研的结合,增强新产品开发的落地性和市场化建设;同时,政府相关部门在严格监管的基础上应简化新产品审核程序,降低门槛,推动新产品快速进入市场。

柔性电子技术作为电子技术领域内的研究热点,其产业的发展能够引领中国信息科技的变革。耿怡表示,柔性电子产业若想得到发展,还需要在材料、结构和系统等方面进行优化,做到“软硬兼备”。同时,不同行业之间还要做到相互协同和相互融合。“一方面是硬件的进步,首先是材料的突破,其次是结构的优化。此外,柔性电子产品的系统集成与传统刚性电子产品有所不同,需要不断摸索和完善。另一方面则是软件的进步,柔性电子产品还需要适于柔性的系统、软件和各类应用。只有‘软硬兼备’的生态体系成熟之后,柔性电子产业才会正式进入发展快车道。对于产业而言,除了技术本身的创新和积累外,不同行业间的协同融合,可能是推动柔性电子产业快速发展的关键。”耿怡对记者说。

我国柔性电子应用的大规模爆发指日可待

柔性电子产业的发展是信息技术发展的迫切需求,也是我国自主创新,引领未来产业发展的重要战略机遇。作为各个国家竞相角逐的科技制高点,我国柔性电子产业能否抓住机遇,快速发展,惊艳世界并引领全球?

张霞昌告诉记者,柔性电子的发展在全球范围内是同步启动的,因此在这个领域上,我国是和世界同步的。张霞昌还表示,我国市场巨大且资本雄厚,如果能够抓住机遇,我国很有可能创造出拥有自主知识产权、可以进行广泛应用和推广、在将来出口世界的产品。

总体来讲,我国柔性电子产业拥有光明的发展前景。柔性电子与智能技术全球研究中心市场部相关负责人表示,近年来我国柔性电子技术发展突飞猛进,应用前景广阔。“现阶段,我国与其他国家在柔性电子技术领域的竞争中至少是处于不落下风的状态,未来有赶超他国的可能。柔性电子技术已在国内医疗健康和智能家居等领域得到较为广泛的应用,未来还可能在信息、能源、医疗、国防等领域扩展更多应用场景,颠覆人机交互,助力万物互联,掀起一场全新的信息技术革命。”该负责人告诉记者。

那么,未来会不会有更多柔性电子产品问世?柔性电子产品又将会在哪些领域继续得到推广和普及?针对这两个问题,张霞昌指出,柔性电子应用的大规模爆发只是时间问题,未来我国柔性电子产品有希望在物联网、大数据和5G等领域得到广泛应用。耿怡也表示,随着我国电子信息产业整体实力的提升,我国柔性电子产业的发展也将随之加快。虽然目前自由度高、形态理想的柔性电子商业化还不甚成熟,但现阶段我国已有很多柔性电子产品应用在智能终端和智慧家居等领域,未来更多柔性电子产品有望在人工智能、物联网和智慧医疗等领域获得广泛的应用。