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在过去的 50 年里，电子产品彻底改变了我们的生活。如今，许多日常用品都依赖于电子电路，从无线耳机、智能手机和笔记本电脑等小工具到家用电器和汽车等大型设备。然而，电子设备的尺寸范围仍然相当有限，从毫米到米级。能够将电子产品的范围从红细胞大小扩展到摩天大楼，将使许多领域的新应用成为可能，包括能源生产、娱乐、环境传感和医疗保健。二维材料是一种具有多种电特性的新型原子级薄材料，由于其灵活性和易于集成性，有望用于此类极端尺寸的电子系统。从宏观上看，通过卷对卷制造在薄膜上生产的电子产品由于其高产量和低生产成本而具有巨大的潜力。为此，本论文探讨了使用定制设计的卷对卷装置通过热辊层压和电化学分层将二维材料转移到柔性 EVA/PET 基板上。详细描述了转移过程，并演示了多个 2D 材料层的层压。作为典型的大规模电子应用，讨论了具有石墨烯透明电极的柔性太阳能电池。在微观方面，本论文提出了一个 60x60 µm 2 微系统平台，称为合成细胞或 SynCells。该平台提供各种构建模块，例如基于二硫化钼的化学传感器和晶体管、被动锗定时器、用于驱动的铁磁铁，以及用于通信和能量收集的氮化镓 LED 和太阳能电池。探索了 SynCells 的几种系统级应用，例如在微流体通道中进行传感或在任意表面上喷涂 SynCells。
二维材料在微纳结构计算中的技术及应用
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