在探索柔性電子技術(shù)的無垠疆域中，可拉伸電子設(shè)備正以其獨(dú)特的魅力引領(lǐng)著未來科技的潮流，特別是在皮膚接口、健康監(jiān)測(cè)及智能穿戴等前沿領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，要實(shí)現(xiàn)這些愿景，一個(gè)核心難題橫亙?cè)谘芯空呙媲埃喝绾卧诖_保設(shè)備柔韌性的同時(shí)，維持其射頻（RF）電子組件的高性能與穩(wěn)定性。傳統(tǒng)彈性體基板雖能提供必要的機(jī)械拉伸性，但它們?cè)趶椥詰?yīng)變下的電氣性能顯著波動(dòng)、介電損耗高以及熱導(dǎo)率低下等問題，如同枷鎖一般束縛了射頻電子設(shè)備的性能極限。

在此背景下，介電彈性體（DEE）作為一股新興力量，以其獨(dú)特的可調(diào)介電常數(shù)特性，為破解這一難題提供了嶄新的思路。DEE材料不僅繼承了傳統(tǒng)彈性體的柔韌優(yōu)勢(shì)，更在電氣、機(jī)械及熱學(xué)性能上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，成為推動(dòng)可穿戴技術(shù)、智能醫(yī)療及人機(jī)交互等領(lǐng)域發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。然而，DEE的實(shí)際應(yīng)用之路并非坦途，如何在保證材料性能的前提下，克服其在熱導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度上的局限性，成為研究者們亟待解決的關(guān)鍵問題。

近期，韓國(guó)首爾漢陽大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的Hyoungsuk Yoo與Yei Hwan Jung教授團(tuán)隊(duì)，在“Nature”這一全球頂級(jí)科學(xué)期刊上，發(fā)表了題為“Strain-invariant stretchable radio-frequency electronics”的研究論文，為可拉伸射頻電子設(shè)備領(lǐng)域帶來了一場(chǎng)革命性的突破。該研究團(tuán)隊(duì)通過精心設(shè)計(jì)的策略，將高κ陶瓷納米顆粒（NPs）巧妙地嵌入彈性體基體中，創(chuàng)造出一種全新的DEE復(fù)合材料。這種復(fù)合材料不僅繼承了DEE的可調(diào)性，更在彈性應(yīng)變下展現(xiàn)出令人矚目的射頻性能穩(wěn)定性。

具體而言，該DEE復(fù)合材料在30%的應(yīng)變下，其介電常數(shù)的變化僅為1.95，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)彈性體（如Ecoflex）的0.05，這一數(shù)據(jù)無疑是對(duì)傳統(tǒng)材料性能的一次重大超越。更為重要的是，在2.4 GHz這一常見無線通信頻段下，該材料的損耗切線（tan δ）低至0.0074，遠(yuǎn)優(yōu)于Ecoflex的0.024，有效降低了信號(hào)傳輸過程中的能量損耗，提升了設(shè)備的整體效率。這一系列的性能提升，不僅讓可拉伸射頻電子設(shè)備在應(yīng)變條件下保持穩(wěn)定的無線通信成為可能，更為其在無線健康監(jiān)測(cè)器等領(lǐng)域的應(yīng)用鋪平了道路。

Yoo與Jung教授團(tuán)隊(duì)的研究成果，不僅是一項(xiàng)技術(shù)上的革新，更是對(duì)未來生活方式的深刻洞察。他們通過引入DEE作為基底材料，并創(chuàng)新性地控制納米顆粒簇的幾何形態(tài)，實(shí)現(xiàn)了RF特性的應(yīng)變不變性，這一設(shè)計(jì)理念為可伸縮電子設(shè)備的研發(fā)開辟了新的方向。無線健康監(jiān)測(cè)器，作為這一成果的直接應(yīng)用案例，展現(xiàn)了其在人體各部位長(zhǎng)期舒適佩戴、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)健康狀況的無限潛力?？梢灶A(yù)見，隨著RF技術(shù)與可伸縮材料的深度融合，未來的可穿戴電子設(shè)備將更加智能、更加高效，為人類的健康與生活帶來前所未有的便利與保障。

Hyoungsuk Yoo與Yei Hwan Jung教授團(tuán)隊(duì)在“Nature”上的這項(xiàng)研究，不僅是對(duì)可拉伸射頻電子設(shè)備性能的一次重大提升，更是對(duì)未來柔性電子技術(shù)發(fā)展的有力推動(dòng)。它們的研究成果不僅豐富了我們對(duì)DEE材料性能的理解，更為智能穿戴、健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的未來發(fā)展提供了寶貴的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，預(yù)示著一個(gè)更加智能、更加互聯(lián)的世界即將到來。

更多資訊內(nèi)容，詳見文章

在探索柔性電子技術(shù)的無垠疆域中，可拉伸電子設(shè)備正以其獨(dú)特的魅力引領(lǐng)著未來科技的潮流，特別是在皮膚接口、健康監(jiān)測(cè)及智能穿戴等前沿領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，要實(shí)現(xiàn)這些愿景，一個(gè)核心難題橫亙?cè)谘芯空呙媲埃喝绾卧诖_保設(shè)備柔韌性的同時(shí)，維持其射頻（RF）電子組件的高性能與穩(wěn)定性。

在過去的幾年里，無線充電技術(shù)迎來了前所未有的飛躍，這主要?dú)w功于無線充電聯(lián)盟（WPC）對(duì)Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)的不懈創(chuàng)新與優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和設(shè)備間互聯(lián)互通的日益緊密，Qi2.0標(biāo)準(zhǔn)的誕生，不僅標(biāo)志著無線充電技術(shù)的新里程碑，更在保障用戶安全、提升充電效率方面樹立了新的行業(yè)標(biāo)桿。

無線網(wǎng)絡(luò)中的2.4G和5G頻段在穿透能力和應(yīng)用場(chǎng)景上存在顯著差異。2.4G頻段信號(hào)穿透力強(qiáng)，覆蓋范圍廣，但易受其他無線設(shè)備干擾，適用于家庭和小型辦公室等場(chǎng)景。而5G頻段信號(hào)穿透力較弱，覆蓋范圍相對(duì)較小，但具有更高的帶寬和更低的干擾，適用于需要高帶寬和低延遲的應(yīng)用，如高清視頻傳輸和大型文件下載。

隨著無線通信技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，無線SPDT射頻開關(guān)面臨性能提升、多頻段寬帶化、智能化自適應(yīng)及小型化模塊化的挑戰(zhàn)。高性能的開關(guān)產(chǎn)品需具備低插入損耗、高隔離度、快速切換及高可靠性等特性，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。然而，高成本、功耗及尺寸限制等仍是其發(fā)展的難點(diǎn)。未來，隨著5G、6G等技術(shù)的發(fā)展，無線SPDT射頻開關(guān)將朝更高集成度、更低功耗及智能化方向發(fā)展，以推動(dòng)無線通信技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。

無線SPDT射頻開關(guān)面臨高頻率穩(wěn)定工作、線性度和功率承受能力、兼容性和低功耗高集成度等技術(shù)難點(diǎn)。新一代開關(guān)通過先進(jìn)集成技術(shù)提高集成度，降低功耗，優(yōu)化設(shè)計(jì)確保高頻率和寬帶應(yīng)用的出色性能。同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)和新材料應(yīng)用進(jìn)一步提升了開關(guān)的靈活性和可靠性。這些改進(jìn)措施共同推動(dòng)無線SPDT射頻開關(guān)性能的提升，滿足無線通信系統(tǒng)不斷發(fā)展的需求。

相關(guān)知識(shí)

華中大、南洋理工發(fā)Nature：無線超聲傳感器用于顱內(nèi)生理信號(hào)監(jiān)測(cè)
遠(yuǎn)程醫(yī)療新突破：電子產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
電磁輻射污染的環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)防措施
OWMO傲目照明順應(yīng)人因健康照明趨勢(shì)，突破20+行業(yè)瓶頸、引領(lǐng)市場(chǎng)創(chuàng)新！
元宇宙、可穿戴設(shè)備能否引爆健康監(jiān)測(cè)新時(shí)代
智能科技引領(lǐng)：可穿戴設(shè)備在健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的創(chuàng)新與未來
健康監(jiān)測(cè)最新資訊
無線電監(jiān)測(cè)站，到底有沒有電磁輻射，對(duì)身體健康有沒有影響
可穿戴設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域的突破性發(fā)展
聚焦數(shù)字醫(yī)療丨元宇宙、可穿戴設(shè)備能否引爆健康監(jiān)測(cè)新時(shí)代？

網(wǎng)址: Nature新突破：應(yīng)變穩(wěn)定射頻電子，引領(lǐng)無線健康監(jiān)測(cè) http://www.u1s5d6.cn/newsview340125.html