创造未来的可持续大面积电子产品

• 由新兴光电子学教授Thomas Anthopoulos教授领导的研究旨在使可持续制造在高科技产业，特别是对环境影响重大的半导体行业中成为现实。 

• 他的工作重点是开发大面积电子产品（LAEs），如下一代显示器、可穿戴电子设备和各种新兴应用的传感器。 

• 通过他的工作，他旨在解决LAEs生产中的一项主要挑战：在降低制造和环境成本的同时实现高级功能。 

• 通过并行研究四个方向——每个方向解决LAE的一个不同方面——他旨在取得变革性进展，为未来的可持续电子产品铺平道路。 

高性能但成本高昂
LAEs不同于传统电子产品，后者通常在小而坚硬的基板（如硅晶圆）上制造，而LAEs则在更大、通常灵活的基板上制造。这意味着电子元件可以集成到不同的表面和材料中。LAEs的例子包括：电视机；可弯曲或卷曲的手机和平板电脑屏幕（三星的Galaxy Fold和LG的柔性OLED显示屏是很好的例子）；可穿戴电子设备，如智能服装、健身追踪器和健康监测设备；印刷太阳能电池；以及用于电子阅读器（如亚马逊Kindle）的交互式显示屏，它们可以模仿墨水在纸上的外观。 

LAEs是一个新兴领域。然而，它们的快速增长带来了诸如关键材料的可用性、节能制造、设备性能和产品寿命终止解决方案等挑战。生产LAEs面临的一项主要挑战是平衡用户对功能的需求与降低成本的需求。为此，目前将LAEs与硅芯片相结合。然而，虽然这支持了功能，但也显著增加了碳排放。 

重新思考制造
为了解决这个问题，曼彻斯特大学的Thomas Anthopoulos教授及其团队正在进行旨在重新思考制造方法的基础研究。他的目标是研究基础科学，并开发可扩展和节能的技术，以生产能够与现有电子基础设施无缝集成，同时实现额外功能的LAEs。 

解决制造瓶颈
在之前专注于LAEs的研究基础上，Anthopoulos教授将通过解决关键的制造瓶颈（如高吞吐量生产与高精度图案化之间的权衡）来推动LAEs的发展。他的方法包括四个研究方向，旨在解决这些关键方面，包括：

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1. 开发用于大面积电子器件（LAEs）可扩展和可持续生产的新型图案化范式。

2. 展示节能的材料生长方法。

3. 探索丰富的环保材料。

4. 展示能够与现有电子基础设施相互作用的先进大面积电子器件。

   
   

最大化影响
本项目的核心目标是实现具有纳米级关键特征的大面积电子器件（LAEs）制造方式的范式转变。通过解决基础科学问题，安东尼奥普洛斯教授旨在开展惠及经济、学术界和社会的研究。

对于工业界而言，这项研究的结果有望增强英国公司的实力。例如，预计未来几年全球大面积电子器件市场将迅速增长。然而，这一预测依赖于该技术能否成功应用于各种新兴领域。因此，获得创新技术可以帮助英国公司保持领先地位并占领市场，惠及所有相关方。

在学术界，安东尼奥普洛斯教授的方法将创造关于可持续电子的新知识，鼓励不同领域之间的合作，推动可持续电子的发展，培养初级研究人员，并吸引顶尖人才来到英国。

该项目也将惠及公众。大面积电子器件的可持续生产将实现具有最小环境影响的新型电子功能，同时减轻社会对污染性硅芯片的依赖。这些创新技术将在个人健康、教育、娱乐等领域创造新的可能性，对社会产生积极影响。

安东尼奥普洛斯教授进一步解释了他的方法。“我对具有实际应用潜力的基础研究很感兴趣。我非常喜欢从不同的角度看待问题，而跨学科研究是实现这一目标的关键要素。曼彻斯特有着丰富的历史，石墨烯的分离就是一个很好的例子，说明新的视角可以带来突破性的发现。”