Последние достижения и проблемы применения волокон и текстильных материалов в интегрированных фотоэлектрических устройствах хранения энергии

Гибкие микроэлектронные устройства все чаще разрабатываются как миниатюрные, портативные и интегрированные носимые электронные системы, которые должны быть легкими, компактными и гибкими. Традиционные трехмерные (3D) и двумерные (2D) электронные устройства не могут эффективно удовлетворять этим требованиям из-за своей жесткости и большой массы. Исследования привели к созданию нового класса одномерных (1D) гибких электронных устройств на основе волокон (FBEDs), включая устройства для хранения энергии, сбора энергии, имплантируемого мониторинга и гибких дисплеев. Однако их разработка и производство по-прежнему сопряжены с трудностями, связанными с необходимостью обеспечения малого радиуса изгиба, гибкости, низкой массы, пригодности к ткачеству и интеграции в текстильную электронику. В статье представлен подробный обзор значения подложек для электронных устройств, требований к их внутренним свойствам, классификации методов изготовления и применения в системах сбора и хранения энергии, а также в других гибких электронных устройствах. Рассмотрены электронные устройства на основе волокон и текстильных материалов, предназначенные для массового и масштабируемого производства, инкапсуляции и испытаний, а также предложены перспективные направления исследований для ускорения коммерциализации электронных устройств на основе волокон.