深圳先进技术研究院的研究人员近日宣布了一项突破性的科研成果,解决了柔性电子器件组装中的关键难题。这一成果基于双连续纳米分散网络的新型BIND界面,使得柔性电子器件的组装如同搭建乐高积木般高效且稳定。
柔性电子器件,因其在人体健康检测、可穿戴设备等生物医学工程领域的广泛应用前景而备受瞩目。然而,在其组装过程中,连接不同模块的商用导电胶往往存在变形、断裂的问题,导致接口不稳定,严重阻碍了相关领域的深入发展。
论文共同通讯作者、深圳先进技术研究院研究员刘志远介绍,柔性电子器件通常由三类不同模块组成。每个模块在形状参数、材料性质、加工条件等方面各有差异,因此需要分别制备后再通过商用导电胶进行组装。但商用导电胶的局限性在于其不能有效应对不同模块间的复杂力学环境,限制了整体的稳定性。
研究团队经过深入探索,发现基于SEBS嵌段聚合物和黄金纳米颗粒的柔性界面(BIND界面)能够作为柔性模块间的理想接口。这种界面具备强大的粘合力和良好的机械性能,如同自然界中的“魔术贴”,能够稳定地将不同功能的柔性传感器连接在一起,实现高效连接。
除了在柔性传感模块上的应用,BIND界面还被成功应用于刚性模块、封装模块等的组装。通过OTS修饰等技术,研究者们能够在硬质模块上制备BIND界面,使其能够与另一侧带有BIND界面的柔性模块高效连接。这种组装方式极大地增强了模块间的兼容性和灵活性,使得“拼乐高”式的高效组装成为可能。
实验数据显示,采用BIND界面的柔性模块接口在导电拉伸率、机械拉伸率方面均表现出色,显著高于传统商用导电胶连接的接口。对于硬质模块接口,其导电拉伸率同样表现出优异性能,并且能够适应多种硬质材料。在封装模块接口上,BIND界面提供的黏附力更是达到了传统柔性封装的60倍。
刘志远表示,这项研究不仅简化了柔性医疗器件的使用过程,也为多模态、多功能的柔性医疗器件的研发提供了有力支持。通过采用BIND接口组装的智能柔性传感器件,有望在植入式人机接口、体表健康监测等多个医疗领域发挥重要作用,推动柔性电子技术在医疗健康领域的广泛应用。
深圳先进技术研究院的研究团队通过创新的BIND界面设计,成功克服了柔性电子器件组装中的关键挑战,为柔性电子技术在生物医学工程领域的应用开辟了新路径。这一研究成果不仅提升了器件的稳定性和功能性,也为未来柔性医疗技术的发展注入了强大动力。