仅仅两个词：塑料芯片 - 彭博社

这被称为诱惑室。伊士曼柯达公司（EK）利用它来吸引访客，展示新型视频屏幕绚丽的色彩。这些屏幕由有机发光二极管（OLED）制成。在房间内与普通液晶显示器（LCD）的并排比较中，差异令人印象深刻：颜色更加鲜艳，分辨率更清晰，OLED屏幕可以从更远的侧面观看而不会失去视觉效果。

柯达早已爱上了OLED。1979年，研究员程唐正在寻找一种廉价的塑料太阳能电池，将光转化为电能。讽刺的是，柯达显示与组件集团的总裁威利·C·施表示，程唐偶然发现了一种聚合物配方，“正好相反”。他的塑料将电能转化为光——对于有机化合物来说，效率前所未有。从那时起，柯达便对此情有独钟。

如今，整个显示行业都爱上了塑料。每个电视机和计算机显示器制造商都在研发OLED屏幕。根据市场观察公司iSuppli Corp的技术研究主管金伯莉·艾伦的说法，在日本，十几家公司和四所大学正在合作，计划在2007年前建造一个60英寸的OLED显示器。在那之前，不要指望看到比笔记本电脑屏幕更大的东西。一个原因是：构成图像元素或像素的小型有机灯泡在大约8000小时的使用后会烧坏。这对于仅间歇性使用的手机来说是可以的。但办公室的桌面显示器大约只能使用一年左右。施表示，柯达最新的化学品承诺在性能上提高十倍。

显示器虽然仅仅触及塑料电子产品未来的表面。一个典型的家庭可能只有少数几个显示器，但它有数百个食品容器、玩具、药瓶和其他物品，如果脆弱且昂贵的硅和玻璃可以被塑料替代，每个物品都可以具备一定的计算机智能。随着廉价塑料电路的出现，食品包装可以印上“销售截止”标记，跟踪时间，并在达到限度时变成鲜红色。孩子们甚至可以与低价玩具对话，而不仅仅是高端玩具。“我女儿的哮喘吸入器中的传感器可以在快用完时发出警告，”卢森特科技公司贝尔实验室的聚合物材料研究主任埃尔莎·赖希曼斯说。“潜在的消费应用是无穷无尽的。”

此外，在聚合物电子产品的世界里，几乎任何公司都可以成为芯片制造商。得益于由导电和半导电聚合物制成的墨水，未来几乎可以在任何表面上使用喷墨打印机或胶印机打印普通电路。加特纳公司在欧洲的研究部门负责人吉姆·塔利指出，不需要十亿美元的半导体工厂，“这将为大量制造商打开大门”，使他们能够为各种日常产品制造聚合物芯片。

思考的事物

聚合物电子产品目前无法在重型数字运算工作中挑战硅，尽管这可能只是时间问题。加州大学圣巴巴拉分校的物理学家阿兰·J·希格承认，今天的塑料晶体管与硅版本相比显得相当缓慢，他在2000年因帮助创造1977年的第一个导电聚合物而获得诺贝尔奖。但聚合物晶体管的速度一直在稳步上升。“每一次改进，”希格说，“都扩大了潜在市场。”

聚合物芯片市场可能价值多少？摩托罗拉公司看到新的应用机会，最终可能达到3000亿美元——这超过了去年全球硅芯片总销售额的两倍。由于塑料芯片的成本仅为硅芯片价格的一小部分，要实现这一目标需要生产去年的1000亿硅芯片的多倍。因此，摩托罗拉正在与道化学公司和施乐合作开发打印方法，能够像报纸一样快速生产柔性塑料电路，速度可能达到每分钟300英尺。三者的重大突破发生在四月：施乐加拿大研究中心的聚合物芯片研究经理Beng Ong揭示了一种可以在任何地方使用的新墨水，用于打印塑料芯片。（之前的墨水对氧气敏感，因此打印必须在充满惰性气体的封闭环境中进行。）

除了催生新市场，塑料芯片还可能在越来越多的当前应用中取代硅芯片。伊利诺伊大学的材料科学家约翰·A·罗杰斯预测，通过将聚合物与其他有机材料（如碳纳米管）结合，复合材料“将绕过今天的限制，并与最好的硅晶体管竞争”。在三月，罗杰斯的团队揭示了一种生产高速塑料芯片的新方法。这种方法类似于用于在名片上打印凸起墨水字母的凹版印刷技术。

有机-无机混合物也显示出前景。在三月，由大卫·B·米茨领导的一组IBM研究人员揭示了一种技术，可以用非常薄的金属半导体膜（如硫化锡）涂覆塑料。电子在这种结构中以比典型聚合物芯片快10倍的速度穿梭，米茨表示，可能还可以实现额外五倍的速度提升。去年，多伦多大学的研究人员显示，如果聚合物中掺入5纳米的硫化铅点，混合芯片可以为光纤系统产生红外光脉冲。

对于欧洲来说，聚合物电子的崛起具有特别的前景，因为该大陆拥有强大的化学工业。因此，欧盟在三月份支付了PolyApply项目一半的费用，该项目是一项价值2900万美元、为期五年的合作，涉及20家公司和研究机构。PolyApply协调员路易吉·奥基平提（Luigi Occhipinti）表示，首要目标将是开发聚合物射频识别（RFID）标签——本质上是带有天线的智能条形码，使得单个包裹和产品能够与工厂、仓库、商店，最终是家庭中的计算机进行通信。

奥基平提预测，最终结果将是“环境智能”。廉价芯片将无处不在，甚至在纺织纤维的表面上，无线地来回传递信息。“会思考的事物，”他补充道，将是“真正无处不在的。”

亚利桑那大学的研究员伯纳德·J·基佩伦（Bernard J. Kippelen）指出，只有塑料芯片才能便宜到实现这一目标。硅芯片的尺寸和成本都有上限——5美分到10美分被认为是最低价。但即便如此，对于像宝洁公司这样的消费巨头来说，这仍然太贵，他们每年需要数百亿个标签。“沃尔玛、宝洁、吉列以及许多其他公司都希望获得更低成本的标签，”3M的RFID开发负责人保罗·F·博德（Paul F. Baude）说。如果塑料标签的价格降到一美分，iSuppli的艾伦（Allen）表示，显示余额的地铁和通勤卡上的数字读数可能成为现实。

硅芯片行业的公司也在探索聚合物的潜力。例如，惠普公司的HP实验室的研究人员预见到将从定制设计的有机分子中构建超微型晶体管。一个想法是由氢原子围绕苯环排列，作为开关通过前后滑动来实现开/关。分子电子学或分子电路的概念在康奈尔大学、纽约州立大学石溪分校和宾夕法尼亚州立大学等地正如火如荼地进行。由于聚合物所提供的化学多样性，可能有可能定制聚合物链，作为存储器或复制微处理器中的逻辑电路。这可能导致针头大小的塑料芯片，具备今天超级计算机的能力——在虚拟试管中制造，而不是在十亿美元的硅工厂中。

莫尔电子技术可能在2010年之后才会成为硅的王冠的可行竞争者，贝尔实验室的赖希曼尼斯说。到那时，你可能会在像窗帘一样展开的薄而灵活的屏幕上阅读新闻。一些塑料显示屏——OLED的替代品——已经开始进入商业领域。一项备受关注的技术是由位于马萨诸塞州剑桥的E Ink开发的“电子纸”。第一款消费产品是索尼和皇家飞利浦电子公司刚刚在日本推出的电子书。它的大小与一本薄书相当，打开后显示出一个纸质的黑白屏幕，通过旋转其微小的像素球（每个像素球一半是黑色，一半是白色）来改变页面上的文本。屏幕后面有足够的内存来存储500本数字书籍的整个图书馆。因此，它的名字LIBRIé恰如其分。价格？仅为380美元。

LIBRIé的屏幕是刚性的，但飞利浦的新聚合物视觉（PV）单元迫不及待地想推出一个灵活的后续产品。总经理巴斯·范·伦斯说，到夏季，PV将生产出厚度仅为三张纸的五英寸原型显示屏。它们可以卷起来放在一个粗大的钢笔大小的外壳内。外壳可以配备天线，以便在用户拿出电子笔时无线下载新闻和电子邮件。外壳的长度可以增加，最终容纳小报尺寸的屏幕。对于英国市场，这些管子甚至可能配有伞。

作者：奥蒂斯·波特，纽约，瑞秋·蒂普雷迪，巴黎，费斯·阿纳，纽约州罗切斯特。