9月30日消息,給手機貼膜尚且易出現氣泡、邊緣翹起,要在大腦皮層等凹凸不平、動態變化的生物組織表面「貼」超薄電子器件,難度不言而喻。
近日,中國科學院化學研究所團隊攻克這一難題,創新研發「液滴列印」技術,僅用一滴水就能讓超薄電子器件無損貼合複雜曲面,甚至成功將超薄矽基電子膜貼在動物大腦皮層上。
該技術的核心,是藉助一滴水構建液體潤滑界面。科研人員先用水滴拾取電子薄膜,再將其釋放到目標表面,此時水滴留存於薄膜與生物組織之間。
這層水不僅能產生毛細力助力貼合,還像「潤滑油」般動態釋放貼合過程中產生的應力,避免器件因應力集中而破裂。
同時,液滴中微量高分子材料可調控三相接觸線運動,大幅提升轉印精度,實現「貼得好、印得准、膜不破」。
液滴列印實現薄膜的無應力保形貼附
實驗數據印證了技術實力:厚度僅150納米(約為頭髮絲尺寸幾百分之一)的金膜,能完好貼合在草履蟲、蒲公英纖維等微米級結構表面。
也能將超薄矽基電子膜列印到動物坐骨神經和大腦皮層後,通過光刺激可觸發小鼠腿部規律運動,還能同步採集清晰神經電信號,證明電子膜與動物組織實現無損保形貼合。
中科院表示,「液滴列印」技術有望廣泛應用於腦機接口、神經調控、可穿戴設備、生物製造等領域。