西北工业大学柔性电子研究院教授于海东：把握柔性电子技术发展新机遇

在日前于西安举办的中国能源·化工强国大会上，西北工业大学柔性电子研究院教授于海东代表中国科学院院士、西北工业大学学术委员会主任黄维分享了题为“铸新质生产力，造柔性电子强国”的专题报告。柔性电子作为八大颠覆性科学技术发展方向之一，可应用于新型电子器件、未来信息芯片、高端智能装备等领域，对服务国家战略、助推新质生产力、引领未来产业发展具有重大意义。

未来信息产业的关键是柔性电子的发展。柔性电子是将有机、无机或有机无机复合（杂化）材料沉积于柔性基底上，形成以电路为代表的电子（光电子、光子）器件及其集成系统的一门新兴交叉科学与技术。

柔性电子器件具有“轻薄柔透”四大特性。
   “轻”是空天装备发展的永恒主题。柔性电子可使高技术设备实现轻量化，将其应用到空天装备中，可大幅降低成本、提高飞行速率、弥补动力短板、提高负载能力、提升作战半径等。
   “薄”帮助电子器件实现人机深度融合与交互，更好地应用到医疗领域，助力理想的人机界面达成。
   “柔”是指可弯曲、可拉伸、可变形。在信息显示领域，柔性时代的序幕已经悄然拉开，如曲面屏等。这一特征也可以适应人体柔软曲面需求。
   “透”助力光伏建筑建设。国家“双碳”战略需要颠覆性零碳能源技术，柔性电子可用于制造全透明光伏发电玻璃，让城市里的每栋大楼都成为一座光伏电站，每年可节约电费超过1亿元，减少碳排放超过300万吨。

柔性电子助推产业高质量发展。在面向空天、航海等领域极端条件和减重的特种能源需求时，柔性储能技术可为飞行器、水下航行器等提供长航时、安全的能源供给。在公共安全、人形机器人领域，柔性电子可推动人工智能、数据科学、泛物联网的高度融合，实现数据共享与精准追踪。柔性能源电子、有机电子器件可提升特种机器人的智能化水平，执行排爆、搜救等特殊应用。在健康医疗领域，柔性电子可应用于人造器官，实现人体器官功能的同时，也能对个体生理信号实时监控等。

总体来说，柔性电子市场规模迅速扩张，正在发展成为国家支柱。

深耕行业多年，黄维及其科研团队在柔性电子领域取得了一批突破性成果。他们研发了面向柔性显示的钙钛矿发光二极管（LED），通过加快辐射复合速率，能显著提高荧光量子效率，使钙钛矿LED外量子效率突破30%大关；研发了面向柔性能源的钙钛矿光伏技术，具有可柔性制备、高能质比、优异的抗辐射性能等优势，可为临近空间飞行器提供能源供给；开创了“有机超长余辉发光”前沿研究领域，提出并验证了有机超长余辉发光机制，为构建新型发光材料奠定了理论基础。此外，他们还开发了面向未来城市立体空间的隐形全透光伏发电玻璃、实现低剂量高分辨X射线成像的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体、面向精准医疗的肿瘤外泌体微纳分子传感平台、具有计算能力和分子智能的单分子DNA巡航机器等。

在成果转化与产业示范方面，2017年，黄维团队与京东方集团合作，共同承担国家重点研发计划“战略性先进电子材料”专项，合作攻关8.5代印刷OLED面板产业化示范项目。2020年，该团队再度联手京东方集团和迪钛飞光电科技有限公司，共同申请国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”专项，合作攻关国内首台“柔性动态X射线成像”样机。