2020年4月16日，清華大學柔性電子技術研究中心（以下簡稱“柔電中心”）策劃的Advanced Materials?？癋lexibleHybridElectronics”正式出版，主封面以清華大學二校門和柔電中心Logo為設計元素，闡述柔性電子在生物醫(yī)療、腦機接口、物聯(lián)網等方面的潛在應用。柔電中心主任、清華大學馮雪教授，美國四院院士John A. Rogers教授和新加坡南洋理工大學陳曉東教授受邀擔任本次?？墓餐匮庉?。 “FlexibleHybridElectronics”?？瘏R聚柔性電子技術領域國際知名學者的前沿研究成果，將成為柔電中心建設國際一流柔性電子技術研究陣地，達到引領國際學術前沿和引領全球技術方向的重要載體。本次?？劢谷嵝曰旌想娮?，尤政院士、馮雪教授、段煉教授和羅毅教授等受邀帶領團隊從材料設計、先進制備工藝、信息-物理界面系統(tǒng)和新興應用四個方面詳盡闡述了柔性混合電子的發(fā)展，為專刊貢獻了5篇論文：

Laser Fabrication of Graphene-Based Flexible Electronics

Flexible Hybrid Electronics for Digital Healthcare

Emerging Self-Emissive Technologies for Flexible Displays

Van der Waals Epitaxy of III-Nitride Semiconductors Based on 2D Materials for Flexible Applications

Mechanically-Guided Structural Designs in Stretchable Inorganic Electronics

圖1. Advanced Materials?？癋lexibleHybrid Electronics” 尤政院士團隊以“Laser Fabrication of Graphene-Based Flexible Electronics”為題，綜述闡述了激光制備石墨烯基柔性電子器件的最新進展。詳細介紹了典型的基于各種石墨烯相關材料的激光制備的柔性電子器件。在石墨烯預處理方法和激光微納加工技術的快速發(fā)展下，石墨烯基電子器件將會得到更快速的發(fā)展。

圖2：論文“Laser Fabrication of Graphene-Based Flexible Electronics” 人體是巨大的信息融合體，包括生理電、光、聲、生化、機械變形等生理信號，獲取這些人體生理信息是實現(xiàn)數字化醫(yī)療的基礎。馮雪教授團隊發(fā)表的論文“Flexible Hybrid Electronics for Digital Healthcare”從柔性混合電子技術在材料和結構方法的發(fā)展歷史出發(fā)，總結了柔性混合電子實現(xiàn)的兩種主要途徑：通過材料的創(chuàng)新，發(fā)展本征具有柔性或者可延展的電子功能材料，或引入力學結構的設計。該論文系統(tǒng)地闡述了柔性混合電子器件在柔性生理電器件、柔性光電器在件、柔性聲學器件、柔性類皮膚功能器件和柔性生化檢測器件等生物醫(yī)學方面的應用，總結了未來柔性異質電子器件的研究中所要遇到的挑戰(zhàn)。

圖3. 用于生理參數監(jiān)測的柔性混合電子：柔性生理電器件、柔性光電器件、柔性聲學器件、柔性類皮膚功能器件和柔性生化檢測器件 典型應用包括：圖4所示的一種能夠在體溫驅動下自動攀爬至外周神經束上的三維螺旋形纏繞電極，該電極極大方便了手術操作，降低了對神經束的束縛。為外周神經調控在治療癲癇，抑郁，心衰，假肢等提供了嶄新的思路；圖5所示的基于電化學雙通道的柔性無創(chuàng)血糖測量器件，通過離子導入的方式改變組織液滲透壓，調控血液與組織液滲透和重吸收平衡關系，驅使血管中的葡萄糖按照設計路徑主動、定向地滲流到皮膚表面，從而實現(xiàn)血糖的高精度測量。

圖4. 基于柔性混合電子技術的自攀爬三維螺旋電刺激器件

圖5. 基于柔性混合電子技術的柔性無創(chuàng)血糖測量器件

論文“Emerging Self-Emissive Technologies for Flexible Displays”，闡述了柔性顯示屏的三種自發(fā)射技術的最新進展，包括發(fā)射活性材料、器件結構和制造方法、柔性襯底和導電電極以及封裝技術?？偨Y了快速的發(fā)展使得柔性發(fā)光器件效率的提高。對于柔性顯示領域的未來發(fā)展提出了建議，幫助研究人員對柔性顯示的新技術做全面的了解。 論文“Van der Waals Epitaxy of III-Nitride Semiconductors Based on 2D Materials for Flexible Applications”，概述了基于二維材料的III-氮化物不同生長方法的最新進展，著重介紹了范德瓦爾斯外延和轉印技術，并討論了用作釋放層的不同類型的2D材料（石墨烯、六角氮化硼和過渡金屬二硫化物）的各種嘗試。展望了柔性III-氮化物器件發(fā)展的未來和挑戰(zhàn)。 論文“Mechanically-Guided Structural Designs in Stretchable Inorganic Electronics”，總結了應用于可拉伸無機電子器件的各種結構幾何，包括功能器件和柔性襯底的設計，重點介紹了基本原理、設計方法和系統(tǒng)演示。強調了3D可拉伸器件布局的空間集成策略以及闡述了遺留的挑戰(zhàn)和未來的機遇。