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新華視點微信公號 2025-09-13 09:35:39
為一顆布滿溝回的大腦，無縫貼合一層比頭發(fā)絲還薄的電子膜——這個類似科幻的場景，被中國科學(xué)家通過“一滴水”變成現(xiàn)實。
記者12日從中國科學(xué)院化學(xué)研究所獲悉，國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》已發(fā)表該所宋延林研究員團隊聯(lián)合多家單位開發(fā)的一項成果。這種名為“液滴打印”的新技術(shù)，能夠?qū)⒊?、易碎的電子器件膜通過液滴媒介，精準貼附于復(fù)雜曲面尤其是生物組織表面。
溫柔貼：避免生物組織表面的薄膜受損
在腦機接口、可穿戴設(shè)備、神經(jīng)修復(fù)等前沿領(lǐng)域，常需將柔性電子器件貼合于人體皮膚、神經(jīng)甚至大腦等不規(guī)則表面。這類器件厚度極薄，容易在貼合過程中因彎曲、拉伸而發(fā)生破損。
“這種操作就像給手機貼膜，只是貼的‘膜’更軟更脆，而‘屏幕’也更加凹凸不平——比如大腦的溝回、纖細的神經(jīng)等?！毖芯咳藛T比喻道，一滴水恰好提供了一個“溫柔”的解決方案。
一滴水作為中間介質(zhì)，先“拾取”超薄膜，再釋放到目標表面。在此期間，液滴存在于薄膜與組織之間，既通過毛細作用促進貼合，又像“潤滑劑”一樣讓膜自由滑動，及時釋放應(yīng)力，避免了傳統(tǒng)操作可能導(dǎo)致的破損。
研究成果示意圖。（中國科學(xué)院化學(xué)研究所提供）
穩(wěn)且準：具有良好的生物相容性和操作安全性
實驗顯示，即便是厚度僅150納米的金膜，也能通過該技術(shù)完好貼附在微米級的草履蟲表面，甚至蒲公英絨毛、貝殼紋理、光纖等復(fù)雜結(jié)構(gòu)也都成功實現(xiàn)貼合。
更令人驚喜的是，在活體實驗中，研究人員將硅基電子膜“打印”到小鼠的坐骨神經(jīng)和大腦皮層上，實現(xiàn)了無損、保形貼合。通過光照觸發(fā)，該器件可將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，成功刺激神經(jīng)引發(fā)腿部運動，并同步采集到清晰的神經(jīng)電信號。
整個貼附過程僅靠“一滴水”完成，不需外加壓力、不需黏合劑，具有良好的生物相容性和操作安全性。
前景廣闊：為電子器件制備帶來全新可能
該項技術(shù)打破了傳統(tǒng)柔性電子器件貼裝的局限，在腦機接口、神經(jīng)調(diào)控、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用潛力，甚至可擴展至組織工程、智能顯示等前沿方向。
“正如印刷術(shù)不斷推動人類文明進步，‘液滴打印’也有望為電子器件的制備與貼合帶來全新可能?！彼窝恿盅芯繂T表示。
這意味著，未來我們或許可以像“貼膜”一樣，將各類電子器件輕松、精準地“印”在皮膚、器官甚至神經(jīng)上——而這一切，都從“一滴水”開始。
責(zé)編：徐凱琦
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來源：新華視點微信公號
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