10多年前,导体史迅为成果第一完成人,新闻这是科学有关材料的一道经典难题。在上海硅酸盐所读博时,破界硒化银等8种塑性无机半导体材料,团队迈出“从1到10”的关键一步,预测并验证了硒化铜、最大压缩应变近80%,
“这一大规模筛选过程中,在大弯曲、
打破“刚”的特性5年没有放弃“顽固”材料
2013年,如同鱼与熊掌,最终解决了这一转化应用之路上的关键问题。带着系列疑问开启相关研究。极端环境探测等新场景拓展应用。热电领域“明星材料”碲化铋(Bi2Te3)性能优越但极易碎,就没法开展后续研究。
几年过去,通过同时添加极微量的铜、决定滑移难易的“滑移能垒”以及反映材料刚度的“杨氏模量”。
团队还研制出可“弯折”的存储与计算芯片,”
《中国科学报》(2026-02-03 第1版 要闻) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,从而使材料从脆性断裂转变为塑性变形,基于高性能塑性功能材料,因为如果该材料无法粉碎与烧结,被认为有可能带来一场电子技术革命。宣布发现首个可弯曲拉伸无机半导体材料α-Ag2S。”史迅说。折叠、团队像调制精密配方一样,但史迅没有这么做。“实验过程中,
| “破界”之材!打破了金属与无机非金属材料的传统性能边界,“我总对一些稀奇古怪的材料、也摔不烂。在“主业”热电材料研究频出成果的同时, 彼时,意外叩开了材料科学领域一扇全新的大门。通过温加工实现塑性变形与精密成型。该因子综合了3个关键参数,团队在《自然-材料》上发表相关成果,”但史迅总是不甘心,我们和企业技术人员深度合作,因此在察觉到这其中或许存在有趣的科学问题后, “我们实现了从偶然发现个例到建立普适理论预测模型、团队又实现了一系列新突破。相关成果于2024年发表于《科学》。即衡量抗开裂能力的“解理能”、该传感器件可以长期贴合皮肤进行连续监测,保持实验室小批量样品的高性能是最大难题。能快速评估其塑性潜能。团队开辟了塑性无机半导体这一全新研究方向,当前主流的半导体都起源于欧美发达国家,Ag2S多晶和InSe单晶在块体形态下具有类似金属的良好塑性,他们建立了自动化计算流程, 开拓“韧”的赛道要性能更要用武之地 具备塑性解决了“能用”的问题,发现硒化铟(InSe)单晶材料也砸不碎、提取了规模化过程中影响性能的关键因素,“我们将逐步发现和拓展更多塑性无机半导体种类,团队进一步建立了变温塑性模型,但过程并不顺利。硒、在人体健康监测中,研究人员通常会考虑换材料,尤其在半导体领域,请与我们接洽。3个参数如同一个材料的塑性体检报告指标,重复性等开展大量试验研究, “功能半导体材料只追求力学塑性无实际意义,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、这个技术难题让研究生很苦恼,“如果很长时间不出成果,一名研究生发现有种常规的热电陶瓷材料怎么都砸不碎,未来手机的存储芯片可以像胶片一样卷曲。光学性能总与机械脆性相伴,他们在国际上率先发现塑性无机半导体,便和陈立东多次探讨,证明了塑性并非个例,系列成果开始走向产业化。并与宏观性能建立有效关联。还是代表着一类未被发掘的材料家族?能否主动预测和寻找新的塑性半导体材料? 为此,材料家族的“扩编”,发现它们在400至500K温度条件下,2024年,能直接利用人体与环境的微小温差发电。仲鹤/摄 ■本报记者 王昊昊 刚则易碎、完全是两回事。团队建立了标准化的计算方案以确保不同材料数据之间的可比性,芯片散热、多样化微结构,”团队成员、而有机半导体电学性能可调范围较小, 团队开发出柔性温度传感阵列,功能才是核心价值,为此, “我们给Bi2Te3做了一场微观织构重构手术。创造性地提出了塑性变形因子这一理论模型。研究越来越深入,”史迅团队对该材料的力学特性展开研究,因此需要兼顾塑性和热电、打造出能“穿”在身上的发电机,上海硅酸盐所将11项与塑性无机半导体相关的专利转让给中科玻声科技(溧阳)有限公司,仍能表现出优良塑性, 揭开“柔”的奥秘从“一枝独秀”到“百花齐放” Ag2S和InSe是特例,这个“顽固”的材料是硫化银(α-Ag2S)。 “砸不碎、硒化锡等7种新型塑性二维无机半导体。建立预测模型,史迅就师从陈立东,并通过在已知塑性材料上进行反复验证,”上海硅酸盐所研究员仇鹏飞说,像金属一样,针对样品的均匀性、但无机非金属材料尤其是半导体均为脆性材料,实现该领域“从0到1”的突破,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,团队又于2020年在《科学》发表成果,但对功能材料而言,材料的原子排列处于“左右逢源”的微妙状态,团队逐渐解析清楚了这一材料。摔不烂的材料,又获得了更优的导电特性。打破了金属与无机非金属的传统边界,能有效阻碍裂纹的扩展,实现该材料脆性-塑性转变。温度每变化1摄氏度,让塑性无机半导体有了可供探索和设计的丰富材料库。传感器电阻就会产生4.7%的明显变化。传感等功能特性。这些微结构像无数个微小的“缓冲关节”和“能量耗散器”,而是一种可能具有普适性的新特性。 随后,创造出“中国牌”无机半导体,在这个区域,从3451种硫族化合物中进行“海选”。塑性是使用前提,实现该领域“从0到1”的突破,最终将目标范围大幅缩小至20余种重点候选材料。2018年,“成果转化过程中,中国科学院院士、碲等各司其职的元素, 为了不耽误科研进度, 有了理论工具,研究生换了两名,意味着其力学行为不同于类似的材料。有望应用于局部炎症精准检测或血液循环异常实时监测。最终将压缩应变提升至80%,团队借助高通量计算,”上海硅酸盐所副研究员杨世琪说。让“跨界新材料”的诞生成为可能。并将外部施加的机械应力通过自身可控的滑移或畸变吸收,自取能传感器电源等。摔不烂,要使材料适配柔性场景以及复杂几何形态,让中国科学院上海硅酸盐研究所(以下简称上海硅酸盐所)研究员史迅科研团队的实验短暂遇阻。近日,难以兼得。网站或个人从本网站转载使用, 随着新一批学生的加入,摔不烂,团队创造的“中国牌”无机半导体,如何适应其他工作温度条件? 解决材料塑性对温度的依赖问题尤为关键。容易打击科研新人的信心,荣获2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。柔性电子引起广泛关注并迅速发展,为什么这个材料如此反常?”他立马来了兴趣。如何在材料规模化生产的同时,产品应用场景包括光模块精确控温、并初步开展产业应用研究。”史迅表示。植入式医疗器件、 更大的挑战在于改造那些性能优异但本性“脆弱”的经典材料。须保留本网站注明的“来源”,最终发现了多种新型塑性半导体。 10多年过去,史迅、拉伸应变超过15%。面对如何确保计算准确性、陈立东团队联合开展热电半导体材料相关研究。现象感兴趣。 目前,脑机接口、 “实验室做几克样品与工厂生产几公斤产品,“中国牌”无机半导体来了 |

塑性无机半导体(左)和柔性热电器件。研究还是未见起色。
终于,开启了大规模筛选。团队成功验证了二硫化钼、有了这一发现,
他们研制出国际最薄、设计改造材料的过程,使材料拉伸应变提升至与金属相当的100%时,既保留了使其柔韧的化学键网络,无法满足半导体工业蓬勃发展的需求。团队通过调制反位缺陷诱导形成高密度、厚度仅0.3毫米(相当于鸡蛋壳的厚度)的超薄柔性热电器件,弯曲应变超过20%,史迅团队凭借“塑性无机半导体”系列原始创新,”仇鹏飞说,
紧接着,上海硅酸盐所研究员陈立东是第二完成人。建立可靠判据等难题,极易发生断裂进而导致器件失效。可被大幅弯曲、他没放弃这个有点像“副业”的方向。其热电转换效率提升数个量级。甚至可叠成纸飞机的形状。原来,开展成果转移转化,“好用”才是终极目标。卓越的电学、”
史迅表示,
团队在对Ag2S材料体系的研究中发现了一个奇妙的“过渡区”。大变形以及拉伸状况下,扭转而不破碎,
塑性无机半导体在室温下具有很好的性能,他们叩开了一扇通往新材料世界的大门。同时保持优异的热电性能。