光电设备通常由半导体层、电极层和绝缘体层构成;电极的大小和结构对其性能有很大的影响。光纤电子元件e-textiles需要用柔韧的细线制造;由于这些器件的宽度不能超过直径为几微米的螺纹，因此提高此类纤维电子元件的性能是一个挑战。但是，韩国科学家团队开发出了克服这些局限性的新技术，受到了人们的关注。
韩国科学技术院(KIST)后硅半导体研究所的李铉正博士和林正娥博士研究组开发出了一种技术，该技术可以将晶体管、光电二极管等光纤电子元件包装成所需的电极结构。具体地说，可以使用喷墨打印机制造所需的电极阵列，并将涂有半导体表面的电极线滚压在这些电极的顶部。
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2019年，易博士和她的研究团队开发了一种技术，通过在亲水凝胶制成的模板上打印碳纳米管(CNT)墨水，并将碳纳米管墨水转移到所需的表面，在给定的表面上建立电极阵列(Nano Letters 2019, 19,3684 -3691)。一旦印在水凝胶，碳纳米管电极的行为方式类似于漂浮在水上。因此，研究人员预测，通过在电极上滚动纤维，将这种电极完整地转移到纤维表面的可能性。在与林博士等人的合作研究中，研究人员在不损坏半导体层或碳纳米管电极的情况下，开发出了高性能的光纤电子元件。用碳纳米管电极包裹的光纤晶体管，即使在1.75 mm的急弯半径下，也能保持至少80%的稳定性能。
利用碳纳米管电极的半透明特性，将碳纳米管电极包裹在能吸收光产生电流的半导体的电极线上，成功开发出了探测光的光纤光电二极管。该光纤光电二极管可以探测范围广泛的可见光，并具有与刚性元件相当的优良灵敏度。研究人员用含有这些光电二极管和发光二极管(led)的织物制造了一种手套。发光二极管产生光，而光电二极管测量手指反射的光的强度，光强度会随着血流的变化而变化。因此，手套可以用来测量佩戴者的脉搏。
林博士表示:“我们开发的手套式脉搏监测仪可以替代传统的夹式脉搏监测仪。它的优点是让病人更容易接近，因为它的质地舒适柔软，而且能够在任何时间和地点实时测量脉搏。”联合研究员易博士表示:“这项研究为电极制造提供了一种新的方法，这仍然是光纤器件发展中需要解决的一个重要问题。我们希望这些发现将推动从改善光纤光电元件的性能到开发具有复杂电路的光纤电子器件的领域。”
来源:国家科学技术研究委员会
