盖世汽车讯 据外媒报道，韩国蔚山科学技术院（UNIST）电气工程系的Myungsoo Kim教授及其团队与檀国大学（Dankook University）的Minju Kim教授合作，研发了一种新型、高性能且热稳定性良好的聚合物基非易失性模拟开关。这种新一代器件像乙烯基材料一样轻薄柔韧，同时还能承受高温。

图片来源：UNIST

这款坚固、灵活的射频（RF）开关可以在严苛的环境中实现可靠的5G和6G无线通信，比如可穿戴设备和物联网（Internet of Things，IoT）等容易受到持续弯曲、冲击或高温影响的环境。相关研究结果发表在《Advanced Functional Materials》期刊。

现有射频开关的局限性

射频开关是通信系统的关键组件，有助于防止信号干扰并有效管理功率。然而，现有的商用射频开关通常是刚性的，并且依赖于无机材料，这些材料在弯曲时容易开裂或断裂。这限制了完全柔性、可卷曲或可折叠通信设备的发展。

这种新型射频开关采用特殊设计的聚合物制成，兼具柔韧性和高耐热性，性能可媲美无机射频元件。虽然传统的有机射频器件也具有柔韧性，但它们往往难以承受高温，并且在5G和未来6G网络使用的高频条件下性能不佳。

新设备的性能和耐久性

值得注意的是，该设备在温度超过128.7°C的情况下仍能保持稳定，其数据保存时间预计超过10年。

它能够传输和阻隔高达5.38太赫兹（THz）的信号——这是聚合物基开关中最宽的频率范围，也是有机材料中性能最高的。此外，它经受了超过3600次弯曲循环而性能未有任何下降，表明其具有出色的耐久性和柔韧性。

聚合物开关的工作原理

这项创新的关键在于一种名为pV3D3的特殊聚合物，它具有三维网状结构，从而提供卓越的耐热性。该开关是通过将这种材料夹在超薄金膜之间而制成的。当施加电压时，离子会在金层内移动而形成导电通路；反转电压则会断开该通路，从而控制器件的开启或关闭——这类似于忆阻器，但不涉及机械部件的移动。

应用前景

该研究打破了人们普遍认为柔性器件本质上对热敏感且性能低下的认知。这项新技术有望广泛应用于下一代可穿戴通信设备、物联网传感器和自动驾驶汽车，它们需要在高温和频繁弯曲的环境下可靠运行。

研究团队强调，克服热稳定性和高频性能方面的挑战，是柔性电子领域的一项重大进步。