美國萊斯大學工程師已開發出一種方法，可將完整的柔性二維電路從制造平臺轉移到曲面和其它光滑表面；這種電路能夠與近場電磁波耦合，并為光纖和其它應用提供新一代傳感技術。

假使有一款傳感器能夠成為其感知對象本身的一部分，將會怎樣呢？美國萊斯大學（Rice University）的工程師相信其二維解決方案能夠做到這一點。據麥姆斯咨詢報道，美國萊斯大學由材料科學家Pulickel Ajayan和Jun Lou領導的工程師團隊已開發出一種方法，可制造出與器件無縫集成的原子平面（atom-flat）傳感器，以報告它們感知到的信息。自2004年將石墨烯引入材料界以來，電子有源二維材料一直是研究熱點。盡管該材料經常宣稱擁有強大的能量，但卻很難實現在不破壞材料本身的情況下轉移到其它地方。Ajayan和Lou的團隊在美國萊斯大學工程師Jacob Robinson的實驗室中發明了一種新方法，來保存材料及其包括電極在內的相關電路，使其被移動到彎曲或其他光滑表面時保持完整。他們將研究結果發表于美國化學學會期刊ACS Nano。

美國萊斯大學團隊用金電極制作出10納米厚的硒化銦光電探測器并將其置于光纖上，以此驗證了這一概念。由于探測器與光纖的距離非常近，近場傳感器可有效地耦合其倏逝場（懸浮在纖維表面的振蕩電磁波），并準確地探測到光纖內部的信息流。這樣做的好處是，這些傳感器可以嵌入到這樣的光纖中，它們可在不增加重量或阻礙信號流的情況下監控光纖的性能。“這篇論文提出了幾種有趣的在實際應用中應用二維器件的可能性，”Lou認為。“例如，海底的光纖長達數千英里，如果出現問題，很難確切地知道問題發生在哪里。但如果把這些傳感器放置在光纖中的不同位置，就能確切地找到損壞的光纖。”Lou說，我們實驗室已很擅長將不斷增長的二維材料從一個表面轉移到另一個表面，但添加電極和其它元件會使這一過程復雜化。“想想晶體管，”Lou補充說，“晶體管有源極、漏極和柵極，還有介質（絕緣體），所有這些都必須完好無損地轉移。由于所有材料都是不同的，因此這就是非常大的挑戰。”未加工的二維原料通常會在頂部鋪一層聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，簡稱PMMA），即為俗稱的有機玻璃，萊斯大學研究人員就是利用了該技術。

但還需一個堅固的底層，這樣不僅可以在移動過程中保持電路的完整，還可在器件連接到目標平面之前將其移除。（當電路到達目標平面時，PMMA也需要被移除。）理想的解決方案為聚二甲基谷氨酰胺（PMGI），它可作為器件制備平臺，同時在轉移到目標平面前易蝕刻。Lou介紹道：“我們花了相當長的時間來開發該犧牲層”。PMGI似乎適用于任何二維材料，研究人員已成功地使用二硒化鉬和其它材料完成了該實驗。雖然到目前為止，萊斯實驗室只開發了無源傳感器，但研究人員相信，該技術將使有源傳感器或器件應用于遠程通信、生物傳感、等離子體和其它應用成為可能。