當(dāng)柔性電子器件遇上人體復(fù)雜曲面，傳統(tǒng)貼裝技術(shù)往往面臨易破損、難精準(zhǔn)的難題。如今，中國科學(xué)院化學(xué)研究所宋延林研究員團(tuán)隊聯(lián)合多家單位，開發(fā)出一種名為“液滴打印”的創(chuàng)新技術(shù)，僅憑一滴水便實(shí)現(xiàn)了超薄電子膜與生物組織表面的無縫貼合，為腦機(jī)接口、神經(jīng)修復(fù)等領(lǐng)域開辟了新路徑。

在腦機(jī)接口或可穿戴設(shè)備的研發(fā)中，將厚度僅數(shù)百納米的柔性電子器件貼附于皮膚、神經(jīng)甚至大腦表面是常見需求。然而，這些器件如同“紙片般脆弱”，在彎曲或拉伸時極易斷裂，而人體組織的凹凸結(jié)構(gòu)更讓貼合過程難上加難。研究人員打了個比方：“這就像給布滿溝回的大腦貼膜，傳統(tǒng)方法如同用硬尺壓紙，稍有不慎就會撕裂；而液滴打印則像用軟毛刷輕撫，既貼合又保護(hù)。”

液滴打印的核心在于利用水的毛細(xì)作用與潤滑特性。操作時，一滴水先“托起”超薄電子膜，再將其緩緩釋放至目標(biāo)表面。液滴如同“緩沖墊”，既通過表面張力促進(jìn)膜與組織的貼合，又像潤滑劑般讓膜自由滑動，及時釋放應(yīng)力，避免傳統(tǒng)機(jī)械壓力導(dǎo)致的破損。實(shí)驗(yàn)顯示，厚度僅150納米的金膜可完整貼附于微米級的草履蟲表面，蒲公英絨毛、貝殼紋理等復(fù)雜結(jié)構(gòu)也均能實(shí)現(xiàn)無損貼合。

更令人振奮的是，活體實(shí)驗(yàn)中，研究人員將硅基電子膜“打印”至小鼠坐骨神經(jīng)和大腦皮層。通過光照觸發(fā)，器件成功將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，刺激神經(jīng)引發(fā)腿部運(yùn)動，并同步采集到清晰的神經(jīng)電信號。整個過程無需外加壓力或黏合劑，僅靠一滴水完成，生物相容性與操作安全性顯著提升。

這項(xiàng)技術(shù)的突破性在于打破了傳統(tǒng)柔性電子器件貼裝的局限。傳統(tǒng)方法依賴機(jī)械壓力或化學(xué)黏合，易損傷生物組織且難以適應(yīng)復(fù)雜曲面；而液滴打印以純物理方式實(shí)現(xiàn)貼合，操作溫和、精度高，且適用于多種材料與結(jié)構(gòu)。目前，該技術(shù)已在腦機(jī)接口、神經(jīng)調(diào)控、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用潛力，未來或可擴(kuò)展至組織工程、智能顯示等前沿方向。

“正如印刷術(shù)推動了人類文明的進(jìn)步，液滴打印技術(shù)也可能為電子器件的制備與貼合帶來變革?！彼窝恿盅芯繂T表示。隨著技術(shù)的完善，未來我們或許能像“貼手機(jī)膜”一樣，將各類電子器件精準(zhǔn)、無損地“印”在皮膚、器官甚至神經(jīng)上，而這一切的起點(diǎn)，或許只是一滴水。