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瑞典林雪平大学有机电子实验室的研究人员研究出世界上首个互补的电化学逻辑电路，可以在水中长期稳定运行。这是生物电子学发展的重大突破。 图 世界上首个互补的电化学逻辑电路 早在2002年，林雪平大学的研究人员首先提出了可印刷的有机电化学晶体管，其研究进展迅速。几种有机电子元件，如发光二极管和电致变色显示器已经在市面出售。 迄今为止使用的主导材料是PEDOT：PSS，是一种电荷载流子是空穴的p型材料。为了构建有效的电子组件，需要n型的互补材料，其中载流子是电子。 但是，很难找到足够稳定的聚合物材料可以在水中操作，并且在材料被掺杂时长聚合物链可以维持高电流。 在《先进材料》杂志的一篇文章中，Simone Fabiano领导的有机电子学实验室研究发现，n型导电材料经掺杂以后，内部的阶梯式结构聚合物具有环境稳定性和高电流。例如BBL聚合物（苯并咪唑并苯并菲咯啉），一种经常用于太阳能电池研究的材料。 研究人员Hengda Sun研究了一种方法制作这种膜材料。膜越厚，电导率越大。 Simone Fabiano说：“我们已经使用喷涂技术研制了厚达200纳米的膜，这些膜可以达到极高的电导率。” 该方法也可以与大面积的印刷电子器件一起使用。 Hengda Sun还表示，这种材料电路可以长时间在氧气和水的环境下工作。 Simone Fabiano说，“这项研究看似乎是在某个专业领域的小进步，但它对许多应用领域具有重大意义，如构造互补逻辑电路——逆变器、传感器等源器件，可以让它们在潮湿环境下工作。” 有机电子学教授兼有机电子实验室负责人Magnus Berggren说，“逻辑电路中需要的电阻基本上完全基于p型电化学晶体管。这些器件质量过大，限制了可实现的应用。随着我们n型材料的发展，逻辑电路中不再需要电阻，可以缩小电路体积，节约互补型逻辑电路的空间。” 有机元器件的应用包括可以在纺织品或纸张上印刷的逻辑电路、各种廉价传感器、非刚性和柔性显示器等生物电子学的巨大领域。能够传导离子和电子的聚合物能够起到桥梁作用，是人体中的离子传导系统与传感器等电子源器件之间所需的桥梁。 Hengda Sun, Mikhail Vagin, Suhao Wang, Xavier Crispin, Robert Forchheimer, Magnus Berggren, Simone Fabiano,.Complementary logic circuits based on high-performance n-type organic electrochemical transistor.Advanced Materials, 2017 DOI: 10.1002/adma.201704916R2
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