电子贴纸可简化大型“物联网”

从智能手机和手表到建筑物，机械零件和医疗设备的数十亿个对象已成为其环境的无线传感器，从而扩展了称为“物联网”的网络。

随着社会朝着将所有物体(甚至家具和办公用品)连接到互联网的方向发展，使这些物体能够相互交流和感知的技术将需要扩大规模。

普渡大学和弗吉尼亚大学的研究人员已经开发出一种新的制造方法，该方法可以使微小的薄膜电子电路从表面剥离。该技术不仅消除了几个制造步骤和相关的成本，而且还允许任何物体感知其环境或通过应用高科技标签对其进行控制。

最终，这些标签还可以促进无线通信。研究人员最近在《美国国家科学院院刊》上发表的一篇论文中证明了各种物体的功能。

普渡大学生物医学工程与机械工程学助理教授Chi Hwan Lee说：“例如，我们可以定制传感器，将其粘贴在无人机上，然后将无人机发送到危险区域以检测气体泄漏。”

当今的大多数电子电路都单独构建在其自己的硅“晶圆”上，该晶圆是平坦且坚固的基板。硅晶片然后可以经受高温和化学蚀刻，所述高温和化学蚀刻用于从晶片去除电路。

但是高温和蚀刻会损坏硅晶片，从而迫使制造过程每次都要容纳一个全新的晶片。

Lee的新制造技术称为“转移印刷”，它通过使用单个晶片来构建几乎无限数量的容纳电子电路的薄膜来降低制造成本。代替高温和化学药品，该膜可以在简单的水的节能帮助下在室温下剥离。

李说：“这就像旧金山金门大桥上的红色油漆一样，因为环境非常潮湿，油漆会脱落。”“因此，在我们的案例中，将晶片和完整的电路浸入水中会大大降低机械剥离应力，并且对环境友好。”

插入在电子薄膜和硅片之间的易延展金属层(例如镍)使在水中剥离成为可能。然后可以将这些薄膜电子设备修整并粘贴到任何表面上，以赋予该对象电子功能。

例如，将其中一个贴纸贴在花盆上，即可使该花盆能够感应到可能影响植物生长的温度变化。

Lee的实验室还证明，电子集成电路的组件在被制成从硅片上剥离下来的薄膜之前和之后的工作原理也一样。研究人员使用一部电影来打开和关闭LED灯显示屏。

Lee说：“我们已经优化了这一工艺，以便我们可以以无缺陷的方式将电子薄膜从晶圆上剥离下来。”

该技术拥有一项非临时性的美国专利。这项工作得到了普渡大学研究基金会，空军研究实验室(AFRL-S-114-054-002)，国家科学基金会(NSF-CMMI-1728149)和弗吉尼亚大学的支持。

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