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一滴水助力电子器件“温柔贴合” 中国科学家“液滴打印”技术开启新可能

   时间:2025-09-13 03:24:49 来源:新华社编辑:快讯团队 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

将一张比头发丝还要纤薄的电子薄膜,精准贴合在布满沟回的大脑表面——这个看似科幻的场景,如今已被中国科研团队通过“一滴水”的技术创新变为现实。中国科学院化学研究所宋延林研究员团队联合多家单位,在国际权威学术期刊《科学》上发表了一项突破性成果:一种名为“液滴打印”的新技术,能够借助液滴媒介,将超薄、易碎的电子器件膜无缝贴附于复杂曲面,尤其是生物组织表面。

在脑机接口、可穿戴设备、神经修复等前沿科技领域,柔性电子器件需要贴合人体皮肤、神经甚至大脑等不规则表面。然而,这类器件厚度极薄,仅几十到几百纳米,在传统贴合过程中极易因弯曲或拉伸而破损。“就像给手机贴膜,但这次要贴的‘膜’更软更脆,‘屏幕’也凹凸不平——比如大脑的沟回或纤细的神经。”研究人员用形象的比喻解释道。而“一滴水”的介入,恰好提供了温和的解决方案。

液滴作为中间介质,先“拾取”超薄膜,再将其释放到目标表面。在此过程中,液滴存在于薄膜与组织之间,既通过毛细作用促进贴合,又像“润滑剂”般让膜自由滑动,及时释放应力,从而避免传统操作可能导致的破损。这种“温柔”的贴附方式,为生物组织表面的电子器件应用开辟了新路径。

实验数据显示,该技术展现了极高的适应性和精准度。厚度仅150纳米的金膜,能通过液滴打印完好贴附在微米级的草履虫表面;蒲公英绒毛、贝壳纹理、光纤等复杂结构也均被成功贴合。更令人振奋的是,在活体实验中,研究人员将硅基电子膜“打印”到小鼠的坐骨神经和大脑皮层上,实现了无损、保形的贴合。通过光照触发,该器件成功将光信号转换为电信号,刺激神经引发腿部运动,并同步采集到清晰的神经电信号。

整个贴附过程仅依赖“一滴水”,无需外加压力或黏合剂,确保了良好的生物相容性和操作安全性。这一特性使其在生物医学领域具有显著优势,为神经调控、疾病治疗等提供了更安全的技术手段。

这项技术的突破,不仅解决了柔性电子器件贴装的传统难题,更为相关领域带来了全新可能。从脑机接口到神经调控,从可穿戴设备到组织工程,甚至智能显示等前沿方向,液滴打印技术均展现出广阔的应用潜力。宋延林研究员表示:“正如印刷术推动了人类文明的进步,液滴打印技术也有望为电子器件的制备与贴合带来革命性变革。”

未来,我们或许能像“贴膜”一样,将各类电子器件轻松、精准地“印”在皮肤、器官甚至神经上。而这一切的起点,正是那看似普通的“一滴水”。

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