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鲍哲南教授碳纳米管代表性研究成果集锦

 DT_Carbontech 2021-12-30

鲍哲南院士课题组

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碳纳米管在柔性、电子皮肤等领域有广阔应用前景,为方便大家快速预览近年来鲍哲南院士研究团队碳纳米管相关科研成果,我们精选了近年来鲍哲南院士团队发表过的相关文章,供大家参考。

论文精选





基于超高纯半导体碳纳米管的低压高性能柔性数字和模拟电路

Doi: 10.1038/s41467-019-10145-9

报告了基于高产率 (19.9%) 和超高纯度 (99.997%) 聚合物分选半导体 CNT 的低压和高性能数字和模拟 CNT TFT 电路。使用高均匀性沉积和伪CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)设计,实现CNT TFT在低工作电压下(3 V)具有良好的均匀性和高性能开发了以50 kHz运行的8级移位寄存器和第一个在20 kHz时具有1,000增益的可调增益放大器这些结果显示溶液处理的 CNT TFT 具有大规模制备柔性电子产品的巨大潜力

原文链接:/articles/s41467-019-10145-9

自修复柔性电子器件

Doi: 10.1038/s41928-019-0235-0

该评论文章在自修复功能电子设备章节中提到,自修复电子材料可以集成到功能性电子和电化学装置中,包括传感器、场效应管和储能装置。其中具备自我修复功能的近红外传感器是通过加载能够在离子液体中进行有效光热转换的改性碳纳米管制成的。此外,基于表面改性CNT和亲水性自修复材料的复合,还可以制备了、具有自修复性的湿度和化学气体传感器装置。

原文链接:/articles/s41928-019-0235-0

可规模化生产的柔性晶体管阵列,推动电子皮肤发展

Doi:10.1038/nature25494

首次成功开发出可以量产的高密度、高灵敏度、可拉伸晶体管阵列。制备工艺包括先在硅片上涂一层葡聚糖牺牲层,再通过旋涂和紫外光固化得到图案化的可拉伸介电层(交联SEBS);然后利用溶液沉积法,将可拉伸的半导体聚合物(CONPHINE)与可拉伸源漏电极(碳纳米管,CNT)图案化,制备出顶接触结构的晶体管;器件上再覆盖一层可拉伸的SEBS基底,然后通过浸泡,使柔性器件和刚性硅片脱离;最后图案化可拉伸栅极电极(CNT),完成制备。获得的晶体管阵列平均每平方厘米的尺寸中就有347个晶体管,晶体管的平均载流子迁移率与非晶硅相当,在经历1000次100%应变后,也只有轻微变化。

原文链接:/articles/nature25494

一种具有触觉、能分出轻重的人造皮肤

Doi:10.1126/science.aaa9306

利用碳纳米管、有机电子材料和光控基因技术等前沿科技的整合,她们研发出了一种新型人造皮肤,可以响应压力变化,并可以向神经细胞发送信号,更接近人皮肤触觉的真实机制。

原文链接:/doi/10.1126/science.aaa9306

易量产的高密度、高灵敏度可拉伸晶体管阵列

Doi:10.1038/nature25494

采用交联的polystyrene-block-poly (ethylene-ran-butylene)-block-polystyrene (SEBS)为绝缘层、“conjugated polymer/elastomerphase separation induced elasticity ”(CONPHINE)薄膜为半导体、碳纳米管(CNT)为电极研究制备了一种本征可拉伸聚合物晶体管阵列,晶体管密度达到当时的最高值(每平方厘米具有347个晶体管)。

原文链接:/articles/nature25494/

喷墨印刷场效应晶体管阵列

Doi: 10.1038/s41467-019-10569-3

通过喷墨打印技术将可拉伸的导电材料制备成三极管结构,将PVDF-HFP作为栅极电解质,在Plasma活化后喷墨印刷上PEDOT:PSS作为源电极。然后将SC-SWCNTs和共轭聚合物作为半导体通道,然后再分别印刷上PEDOT:PSS和PVDF-HF形成了三明治的结构,制备出了场效应迁移率高,阈值电压小的柔性场效应晶体管,并利用其离子类型的转换周期来模拟突触间信息的传递。

原文链接:/articles/s41467-019-10569-3

鲍哲南教授简介

鲍哲南,女,1970年出生于中国南京,化学家,美国国家工程院院士,斯坦福大学化学工程系教授。1987年鲍哲南考取南京大学化学系;1995年获得美国芝加哥大学化学系博士学位后进入了贝尔实验室任职;2001年获得贝尔实验室杰出研究人员称号;2004年进入斯坦福大学化学系任教;2007年获得斯坦福大学工程教学女教师优秀奖;2010年底作为创办人之一的C3Nano公司在美国硅谷成立;2011年获得影响世界华人大奖;2015年被选为《自然》杂志年度十大人物;2016年当选美国国家工程院院士;2017年获得世界杰出女科学家成就奖。

其目前的主要研究方向为用于电子设备的有机和碳纳米材料,致力于利用化学、物理和材料科学的基本原理,开发柔性、可伸缩电子和能源设备。在Science、Nature等国际著名期刊上已发表论文超过600篇,被引次数11万+,H指数为169。担任Chemical Science、Polymer Reviews、Synthetic Metals副主编,Advanced Materials、Advanced Energy Materials、ACS Nano、Accounts of Chemical Reviews、Advanced Functional Materials、Chemistry of Materials、Chemical Communications、Journal of American Chemical Society、Nature Asian Materials、Materials Horizon和Materials Today编委会成员。

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