中国科学院化学研究所团队研发的“液滴打印”技术,解决了在凹凸不平、动态变化的生物组织表面贴附超薄电子器件的难题。该技术利用一滴水在电子薄膜与生物组织间形成液体润滑界面,通过毛细力辅助贴合,并动态释放应力,避免器件损坏。同时,利用液滴中的高分子材料调控接触线,显著提升转印精度,实现“贴得好、印得准、膜不破”。实验证明,该技术能将150纳米厚的金膜完美贴合微米级结构,并将超薄硅基电子膜成功应用于动物大脑皮层,实现无损贴合并可进行功能性操作。这项创新有望在脑机接口、神经调控等领域广泛应用。
💧 **创新“液滴打印”技术突破生物组织表面电子器件贴附难题**:传统手机贴膜尚且易出现气泡和翘边,而在大脑皮层等复杂生物组织表面“贴”超薄电子器件难度更大。中国科学院化学研究所团队成功研发出“液滴打印”技术,仅需一滴水即可实现超薄电子器件对复杂曲面生物组织的无损贴合,甚至在动物大脑皮层上成功实现了电子膜的粘贴。
🌊 **利用水滴构建液体润滑界面,实现无应力保形贴附**:该技术的核心在于利用一滴水在电子薄膜与目标生物组织之间构建一个液体润滑界面。水滴首先拾取电子薄膜,然后将其释放到目标表面,水滴在薄膜与组织间起到“润滑油”的作用,不仅通过毛细力辅助贴合,还能动态释放贴合过程中产生的应力,有效避免因应力集中导致器件破裂。同时,液滴中的微量高分子材料能够精确调控三相接触线的运动,极大地提高了转印的精度,实现了“贴得好、印得准、膜不破”。
🔬 **实验验证技术可行性,拓展应用前景广阔**:实验数据显示,厚度仅150纳米(比头发丝直径的几百分之一还薄)的金膜,能够完好地贴合在草履虫、蒲公英纤维等微米级结构表面。更重要的是,该技术成功将超薄硅基电子膜打印到动物坐骨神经和大脑皮层后,通过光刺激可触发小鼠腿部运动,并能同步采集清晰的神经电信号,证明了电子膜与动物组织实现了无损且保形的贴合。中科院指出,“液滴打印”技术有望在脑机接口、神经调控、可穿戴设备、生物制造等领域得到广泛应用。
✨ **“液滴打印”技术为生物电子学带来新机遇**:这项技术通过巧妙利用水的物理特性和引入高分子材料,解决了长期以来困扰生物电子学领域的一个关键技术瓶颈。它为开发更精密、更具生物相容性的植入式或贴附式电子设备提供了强有力的支持,为神经科学研究、疾病治疗以及人机交互等领域带来了新的可能性和发展方向。
快科技9月30日消息,给手机贴膜尚且易出现气泡、边缘翘起,要在大脑皮层等凹凸不平、动态变化的生物组织表面“贴”超薄电子器件,难度不言而喻。
近日,中国科学院化学研究所团队攻克这一难题,创新研发“液滴打印”技术,仅用一滴水就能让超薄电子器件无损贴合复杂曲面,甚至成功将超薄硅基电子膜贴在动物大脑皮层上。
该技术的核心,是借助一滴水构建液体润滑界面。科研人员先用水滴拾取电子薄膜,再将其释放到目标表面,此时水滴留存于薄膜与生物组织之间。
这层水不仅能产生毛细力助力贴合,还像“润滑油”般动态释放贴合过程中产生的应力,避免器件因应力集中而破裂。
同时,液滴中微量高分子材料可调控三相接触线运动,大幅提升转印精度,实现“贴得好、印得准、膜不破”。
液滴打印实现薄膜的无应力保形贴附
实验数据印证了技术实力:厚度仅150纳米(约为头发丝尺寸几百分之一)的金膜,能完好贴合在草履虫、蒲公英纤维等微米级结构表面。
也能将超薄硅基电子膜打印到动物坐骨神经和大脑皮层后,通过光刺激可触发小鼠腿部规律运动,还能同步采集清晰神经电信号,证明电子膜与动物组织实现无损保形贴合。
中科院表示,“液滴打印”技术有望广泛应用于脑机接口、神经调控、可穿戴设备、生物制造等领域。
超薄金膜保形贴附在皮肤表面