2025-09-12 22:39:17
记者从中国科学院化学研究所获悉，该所宋延林研究团队联合多家单位，创新性地提出了一项用于超薄柔性器件转印的新技术——“液滴打印（Drop-printing）”。这一方法可以将超薄柔性电子器件“温柔地”转移到各种复杂表面，在无损伤的前提下实现精准贴合。相关研究成果已于近日发表在《Science》期刊上。
什么是“液滴打印”？记者了解到，在可穿戴电子、脑机接口、神经修复等前沿技术中，将柔性电子器件像皮肤一样保形贴合在生物组织表面是一个关键挑战：一般来说，越薄的电子器件，其机械强度越低，在贴合时越容易损坏。因此，如何实现超薄电子薄膜的无损保形贴合成为柔性电子中的瓶颈。
那么，如何解决这个难题呢？研究团队别出心裁，借助一滴水，找到了解决方案。
基于多年来在打印印刷领域的积累，研究团队提出用“水滴”来转移这种薄膜，这一过程类似打印：先用“水滴”拾取薄膜，再在生物表面上释放薄膜，此时这个“水滴”就会存在于薄膜和生物组织之间，将薄膜“浮”在液面上。这层“水”不仅能够产生毛细力促进贴合，还能够像“润滑油”一样将贴合过程产生的破坏应力及时地释放。这种利用液滴实现柔性电子器件转印的方法，就是“液滴打印”技术。
结果如何？实验效果令人惊叹，真正实现了“贴得好、印得准、膜不破”。即使是厚度仅150纳米（头发丝尺寸的几百分之一）的金膜，也可以通过液滴打印完好无损地贴合在微米级结构的草履虫、蒲公英纤维和贝壳表面。此外，水滴的成分还可以根据需求调整，如添加细胞培养液可实现“打印”细胞薄膜，而引入生物胶水则能在水下粘附。
更重要的是，活体动物实验也展现了出色的效果：研究人员将超薄硅基电子膜“打印”在小鼠的坐骨神经和大脑皮层上，电子膜与动物组织形成了无损的保形贴合。随后通过光照，成功触发小鼠腿部规律运动，并同步采集到清晰的神经电信号。
宋延林告诉记者，液滴打印打破了传统薄膜器件贴合方式的技术壁垒，无需外加压力、无需表面预处理、无需粘合剂，适合于活体操作和复杂曲面。这些特点使得该技术不仅适用于皮肤电子、脑机接口、神经调控器件，而且可拓展到可穿戴设备、智能显示、生物制造和组织工程等多个交叉领域。（经济日报记者 沈慧）