The World's First Dissolvable Smartwatch Could "transient electronics" like this help to solve the global e-waste problem?

Transient electronics that can disintegrate on demand could help stem the rising tide of electronic waste, but their performance is often inferior to conventional devices. Now scientists in China have developed what may be the first dissolvable smartwatch, a prototype that performs much like a conventional smartwatch. 更多.

A dissolvable smartwatch makes for easier electronics recycling

Small electronics, including smartwatches and fitness trackers, aren’t easily dismantled and recycled. So when a new model comes out, most users send the old devices into hazardous waste streams. To simplify small electronics recycling, researchers reporting in ACS Applied Materials & Interfaces have developed a two-metal nanocomposite for circuits that disintegrates when submerged in water. They demonstrated the circuits in a prototype transient device — a functional smartwatch that dissolved within 40 hours. 更多.

天津大学黄显教授团队《Small》：用于神经系统刺激与监测的植入式柔性多通道光电纤维器件

光纤作为一种常见的光导器件，已经被广泛应用于通信、物理化学传感等领域，高效地利用它的表面积或许就能实现更多功能的集成，然而它弯曲的表面使得与其他电子元件的集成极具挑战性。在生物医学领域，相比于分离式的光纤与电极系统，利用光纤自身与光纤表面进行刺激与感测，就能够实现植入物尺寸最小、对组织的损伤最小。

鉴于此，天津大学生物医学柔性电子实验室黄显教授结合柔性电子技术的研究背景，提出了一种新型的用于多脑区光刺激与生理监测的多通道植入式柔性光遗传器件。该器件以柔性光纤作为载体，将不同波长的光传输到特定的脑区，用于对特定神经元进行光调控，与此同时，该设计充分利用了光纤弯曲的表面，在光纤侧壁集成了柔性电极阵列，用于探测神经元的动作电位监测神经元的活动（图1a）。 更多.

“2020青岛创新节”高校行主题活动走进青岛理工大学

10月29日上午,“2020青岛创新节”高校行主题活动走进青岛理工大学。受2020青岛创新节组委会和青岛理工大学邀请,天津大学精仪学院黄显教授来我校嘉陵江路校区做了题目为“生物医学柔性电子技术-无机材料、集成器件和医学应用”的学术报告。

讲座中,黄显教授从天津大学生物微流体和柔性电子实验室的基本情况谈起,首先介绍了柔性电子技术与柔性传感器的概念。他讲到,柔性电子技术改变传统信息器件和系统的刚性物理形态,可以用于实现信息与生物体的高效共融。借助这些技术,可以制造出与人体皮肤高度亲和的柔性可穿戴设备。它既是一项前沿和热点技术,同时也具有非常重大的应用价值。报告结合实验室在柔性类皮肤电子技术、柔性磁性器件、植入式高通量柔性器件、瞬态柔性电子技术上取得的最新成果,从材料、器件、加工和应用等层次,结合基本物理和化学原理,对生物医学柔性电子技术及其应用进行介绍,展示柔性电子技术对生命科学、医学和生物学中的基础研究和应用研究的重要促进作用。更多.

清华大学柔性电子技术交叉领域博士生学术论坛暨清华大学博士生学术论坛顺利举行

11月15日，第三届清华大学柔性电子技术交叉领域博士生学术论坛暨清华大学第613期博士生学术论坛顺利举行。本届学术论坛由清华大学柔性电子技术研究中心和浙江清华柔性电子技术研究院联合主办，得到清华大学党委研究生工作部和航天航空学院研究生工作组的大力支持。本次论坛采取了线上会议的形式，充分发挥网络平台的优势，在保证安全、健康的前提下，为国内各高校有志于从事“柔性电子技术”交叉领域学术研究的同学提供便利交流的平台。

本次论坛以“柔汇万物·面向未来的柔性电子技术”为主题，采取了“主论坛+分论坛”的形式，清华大学航天航空学院张一慧教授代表柔性电子技术研究中心做开场致词，向参会嘉宾介绍了活动的背景、目的及议程安排。主论坛邀请到来自上海交通大学的谷国迎教授和来自天津大学的黄显教授做特邀主题报告，分论坛围绕柔性电子技术未来的应用方向，设置了“面向医疗健康的柔性电子技术”、“面向智能机器人的柔性电子技术”、“未来柔性显示技术”和“柔性电子技术+”四个主题。论坛吸引了近150人进入腾讯会议间听取特邀报告人报告，并与特邀报告人进行了交流，同时直播平台1500余人次在线观看主论坛及分论坛的报告。更多.

天津大学黄显团队《AFM》：“八爪鱼”——用于多脑区光电刺激和生理检测的多通道植入式柔性电子器件

脑是思维的器官，主导生命体内运动，感觉，语言，情绪等各种生理活动，并调节机体与周围环境的平衡。在多个脑区同时进行神经元刺激和生理传感可得到丰富的神经信号，可以帮助我们对神经通路的运转和神经递质的传输等神经系统机理有更深刻的理解。目前已研制出多种用于神经信号检测的器件，如基于硅基底的微针阵列，高密度金属微丝电极等。这些器件的机械属性与柔软弯曲的脑组织不相容，无法实现和脑组织的长期有效的紧密接触，无法保证生物安全性和信号的稳定性。因此，小型化，多功能集成化并且能实现多位点刺激和记录功能的柔性电子器件是脑科学研究的重要发展方向。

鉴于此，天津大学生物医学柔性电子实验室黄显教授结合柔性电子技术的研究背景，提出了一种新型的用于多脑区光刺激与生理监测的多通道植入式柔性光遗传器件。该器件以柔性光纤作为载体，将不同波长的光传输到特定的脑区，用于对特定神经元进行光调控，与此同时，该设计充分利用了光纤弯曲的表面，在光纤侧壁集成了柔性电极阵列，用于探测神经元的动作电位监测神经元的活动（图1a）。更多.

天津大学黄显团队《AFM》：基于折纸磁薄膜的全柔性磁电式振动传感器

振动是自然界最普遍的现象之一，振动信号中蕴含着丰富的信息，可以用于表征声音、运动状态、人体生理信息和机器运行状态等。磁电式振动传感器是检测振动最常用的方法之一，这类传感器能够兼容较宽的湿度和温度范围，具有寿命长和耐用性高等优良特性。小型化和柔性化是磁电式振动传感器发展的重要方向，然而具有特定磁极序列的柔性永磁体限制了全柔性磁电式传感器的实现。

鉴于此，天津大学生物医学柔性电子实验室的黄显教授团队通过折纸工艺实现的磁性增强和可编程磁极序列的柔性永磁薄膜，结合柔性电子技术首次实现了一种全柔性磁电式振动传感器。在此研究中，团队将一个柔性磁振子置于由多层柔性线圈、环形柔性磁薄膜和弹性薄膜构成的结构中（图1a）。其中，环形磁膜通过折纸工艺实现，多层柔性线圈由柔性电子加工工艺制备而成（图1b）。该传感器能够灵活安装在皮肤和机器表面，实现动作检测、语音识别、生理信号监测和机器状态评估等多种传感功能（图1c）。由于这一全柔性的微机电传感器（MEMS）能够承受重复的弯曲和变形，因此更适用于弯曲表面和可变形物体（图1d）。 更多.

天大科学家全球首创新型柔性电子“印刷术”

折叠屏手机淘汰报废可以无毒无害降解、植入身体的电子芯片到期自动溶于体内......柔性电子时代“未来已来”！近日，天津大学精仪学院黄显教授团队成功研发“水致烧结”印刷术，在全球首次实现低能耗、低成本生产生物可吸收柔性电子元器件，有望成为柔性电子材料生产革命性突破。相关研究成果已于近期发表于国际权威期刊《先进功能材料》。

折叠电脑、折叠手机、可穿戴数码产品方兴未艾，随着科学技术发展，柔性电子设备越来越受到社会重视，这类设备在弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸条件下仍可工作，在能源、医疗、信息通讯等领域拥有十分广阔的发展空间。柔性电子印刷术是制造柔性电子设备的关键核心，其原理是利用精密印刷技术来制作电子器件或电路，将表达颜色的油墨换成具有电子功能的油墨，印刷在柔性基质上的图形就具有了电子功能。柔性电子印刷后，图形的国际主流处理方法包括高温加热、激光烧结和光脉冲烧结等方式，这些印刷方式成本高昂，容易造成电路基底的损伤。 更多.

全球首个液态全柔性智能机器人诞生

《西游记》中孙悟空“72变”，化身小虫钻到妖怪肚子里大显身手的故事，寄托了古人对于微观世界的大胆创想。近日，天津大学精仪学院黄显教授团队成功研发全球首个液态全柔性智能机器人，有望成为柔性电子产业和植入医疗器械的革命性突破，能72变的“血管医生”让神话成为现实。相关研究成果近期发表于国际工程和自然科学领域权威期刊《尖端科学》，并得到国家自然科学基金和天津自然科学基金等支持。

据了解，柔性电子器件具有超薄、柔性、可延展的“类皮肤”特性，在能源、医疗、通讯等领域拥有广阔前景。理论上，利用柔性电子技术研发的微型“软体”机器人可以反复改变形状，实现运动、抓取、运输和触觉感应等功能。但现阶段“软体机器人”依然面临“硬伤”，需要依赖传统的刚性传感元件和电路，严重阻碍了性能的实现。现代社会的多元化需求急切呼唤“全柔性”机器人的出现。 更多.

天津大学在多通道柔性生物电子器件方面取得突破

将电子传感器与人体内器官完美融合，实现体内生物分子的高通量测量，这似乎是未来文明才能达到的科技水平，如今柔性电子技术的发展使得这一技术变为现实。近日，天津大学精仪学院生物医学与科学仪器系教授黄显在多通道柔性生物电子器件方面取得突破，实现与生物高效融合的多通道柔性生物电子器件，相关研究成果已发表在材料领域国际权威学术刊物《先进材料》（《Advanced Materials》）（影响因子19.791）并被本期（Volume 30, Issue 23）杂志选为封底文章（back coverpage）进行重点推荐，文章标题为Materials and Techniques for Implantable Nutrient Sensing Using Flexible Sensors Integrated with Metal-Organic Frameworks，论文出版的网址为https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201800917。该论文第一作者是天津大学柔性生物电子和高通量测试技术实验室的硕士研究生凌伟，该实验室青年教师徐航和黄显教授为本文的共同通讯作者。

植入式柔性传感器通过实时在体的测量人体和组织器官的各种参数，揭示各种生物过程，辅助疾病诊疗。柔性电子器件对人体的组织伤害小，能够适应组织的表面形貌和复杂的内部构造。因此测量的准确性、稳定性和重复性都较传统刚性的传感器高。目前柔性植入式传感器的制备工艺较为复杂，且多以物理量测量为主。柔性电子器件在化学量测量中的分辨率和特异性较传统刚性器件并不具有优势。利用化学性质优异且性能可调控的功能性材料，可完善和提升柔性生物电子器件的化学量测量功能。因此发展新颖可控的电极修饰材料，实现靶向识别具有重要的研究意义。另外，柔性电子器件缺乏高通量多通道多参量多器官和多位点的同步测量能力，无法在系统层面揭示物质与信号在各器官和组织中的全局传输和分布。因此，它们在一些复杂且分布广泛的成分如蛋白质和神经递质等化学量的测量上还有局限性。 更多.

《西游记》中孙悟空“72变”，化身小虫钻到妖怪肚子里大显身手的故事，寄托了古人对于微观世界的大胆创想。近日，天津大学精仪学院黄显教授团队成功研发全球首个液态全柔性智能机器人，有望成为柔性电子产业和植入医疗器械的革命性突破，能72变的“血管医生”让神话成为现实。相关研究成果近期发表于国际工程和自然科学领域权威期刊《尖端科学》，并得到国家自然科学基金和天津自然科学基金等支持。

据了解，柔性电子器件具有超薄、柔性、可延展的“类皮肤”特性，在能源、医疗、通讯等领域拥有广阔前景。理论上，利用柔性电子技术研发的微型“软体”机器人可以反复改变形状，实现运动、抓取、运输和触觉感应等功能。但现阶段“软体机器人”依然面临“硬伤”，需要依赖传统的刚性传感元件和电路，严重阻碍了性能的实现。现代社会的多元化需求急切呼唤“全柔性”机器人的出现。 更多.

生物可溶性电路有望降低成本

用注射器将微型电子芯片注入人体，发挥功用后的芯片自动溶解在人体之中，这似乎是只能在科幻电影里才能见到的场景，而如今柔性瞬态电子器件的开发将这一想象变为可能。

近日，天津大学精仪学院生物微流体和柔性电子实验室的黄显教授与密苏里科技大学Heng Pan教授共同完成一系列探索，在瞬态电子制造领域取得重大突破，实现了在低温状态和无水环境下的柔性瞬态电子器件的加工。相关研究成果在线发表在电子和材料领域国际权威学术刊物《Small》和《Advanced Materials》上。黄显教授是这两篇文章的通讯作者。 更多.