【產(chǎn)通社，9月27日訊】香港城市大學(xué)（cityU）消息，其機(jī)械及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，硅納米線（silicon nanowire）的拉伸彈性可達(dá)一成以上，較過去的發(fā)現(xiàn)高出數(shù)倍，個(gè)別樣本的拉伸彈性更達(dá)16%，近乎硅理論上的彈性極限（約17-20%）。這突破性發(fā)現(xiàn)將大大推動(dòng)柔性電子學(xué)發(fā)展，并革新醫(yī)療儀器科技，造福社會。

這項(xiàng)研究名為“實(shí)現(xiàn)硅納米線的理論彈性極限”8月在美國科學(xué)促進(jìn)會出版的學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表，城大機(jī)械及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系博士生張洪題為論文第一撰寫人，他的導(dǎo)師是該學(xué)系助理教授陸洋博士。

陸博士領(lǐng)導(dǎo)是項(xiàng)研究，他解釋是次發(fā)現(xiàn)主要?dú)w功于材料本身的納米尺寸、近乎零缺陷的單晶結(jié)構(gòu)和原子級別的光滑表面；城大研發(fā)的精密單軸拉伸測試技術(shù)，亦有助避免硅納米線樣本在固定及測試過程中出現(xiàn)損傷。

陸博士指出，硅是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，可用于制造各類電子設(shè)備和芯片，與大眾生活密切相關(guān)。但硅是一種硬而脆的晶體，容易折斷，故制作涉及機(jī)械變形的硅基器材（例如置于人體內(nèi)或皮膚表面以監(jiān)測健康情況的醫(yī)療傳感裝置）時(shí)，往往受到很大限制。

現(xiàn)時(shí)愈來愈多的電子設(shè)備和機(jī)電一體化應(yīng)用涉及機(jī)械變形，而硅納米線則是重要的電子材料之一。陸博士說：“是次研究實(shí)現(xiàn)了硅納米線的超強(qiáng)彈性，將大大拓展它在這些領(lǐng)域的應(yīng)用。例如醫(yī)療器械生產(chǎn)商能依據(jù)人體結(jié)構(gòu)靈活制造柔性微型醫(yī)療器件，使用家行動(dòng)時(shí)更方便自如，有助提升醫(yī)療技術(shù)。”

過去數(shù)十年，研究人員發(fā)現(xiàn)隨著尺寸的減小，材料可以承受相對更大的變形。此前的研究顯示，若將硅晶體轉(zhuǎn)化為一維微米及納米尺度，能增加其彈性至約2-3%不等，但這個(gè)數(shù)值與理論上可達(dá)17%的硅彈性極限尚有很大距離。

陸博士的團(tuán)隊(duì)及合作伙伴發(fā)現(xiàn)，硅晶體表面的缺陷會顯著影響其彈性，故對高質(zhì)量的單晶硅納米線作研究，以基于微機(jī)械器件的原位納米壓痕儀進(jìn)行單軸拉伸測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅納米線的平均彈性可達(dá)一成以上并可迅速恢復(fù)，較現(xiàn)有數(shù)據(jù)高出五倍多；部分測試的結(jié)果更高達(dá)16%，近乎理論上的極限。

這項(xiàng)研究的協(xié)作大學(xué)及機(jī)構(gòu)包括：美國麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)洛杉磯分校、廈門大學(xué)及國際商業(yè)機(jī)器股份有限公司IBM研究院。研究最近獲得研究資助局約70萬港元的撥款，陸博士將在硅納米結(jié)構(gòu)的彈性應(yīng)變工程這一新興領(lǐng)域展開進(jìn)一步研究。

查詢進(jìn)一步信息，請?jiān)L問官方網(wǎng)站http://www.cityu.edu.hk/cpro，或者聯(lián)系：3442 6403、6012 0695。（蔡惠華，城大傳訊及公關(guān)處）    （完）