電子“皮膚”讓夜視眼鏡更輕便

科技日報訊 （記者張夢然）美國麻省理工學院團隊開發了一種新技術，能夠生長並剝離電子材料的超薄“皮膚”。這項技術有望推動新型電子設備的發展，如製造輕量級夜視眼鏡、超薄可穿戴傳感器、柔性晶體管、計算元件以及高靈敏度和緊湊型成像設備。該研究成果已發表在最新一期《自然》雜誌上。

研究團隊以熱釋電材料為例進行了演示。熱釋電材料是一種對温度變化敏感的材料，能產生電流。這種材料越薄，其對細微温度變化的感知能力就越強。利用新方法，團隊製造出了厚度僅為10納米的熱釋電薄膜，並證明該薄膜對遠紅外光譜中的熱量和輻射具有高度敏感性。

團隊發現，一種名為PMN-PT的熱釋電材料可以直接在單晶基底上生長並輕鬆剝離，無需中間層輔助。這是因為鉛原子在熱釋電薄膜的化學結構中有序排列，具有較大的電子親和力，阻止了載流子與其他材料連接，從而使得整個材料可以完好無損地剝離。

基於此發現，團隊製作了一個由100個超薄熱敏像素組成的陣列，每個像素面積約為60平方微米。這些像素對遠紅外光譜的變化高度敏感，其性能甚至超越了現有的夜視設備。這表明，這種超薄熱釋電薄膜可以集成到小型、輕便的設備中，滿足不同紅外波段的各種應用需求，例如提高自動駕駛汽車在低可見度條件下的視覺能力，或作為氣體傳感器進行即時環境污染監測等。

除了熱傳感應用，這種薄膜還可用於環境與生物傳感，以及天體物理現象的成像。