中国科学家突破“滴印”技术，可用于可穿戴、神经康复和脑机接口

信息来源：
https://techxplore.com/news/2025-09-potential-bioelectronic-interfaces-conform-complex.html

在可穿戴电子设备、神经康复和脑机接口快速发展的背景下，如何将薄膜电子器件有效地应用于生物组织，成为了科学界的一项重大挑战。近期，中国科学院化学研究所宋彦林教授的团队与其他研究机构的合作，开发出了一种名为“滴印”的新型薄膜转印策略，为构建符合复杂表面的生物电子界面提供了可能的解决方案。

传统技术的局限性

在传统的薄膜转印技术中，通常依赖外部压力使设备紧密贴合于生物组织表面。然而，这种方法在处理皮肤、大脑和神经等不规则的三维表面时，常常会产生不可忽视的内应力。这种压力不仅可能导致电子设备的破损，还会严重影响其性能和寿命，成为推动柔性电子学发展的障碍。

A） 常规方法的工艺示意图。B） 使用传统方法将薄膜转移到皮肤表面。C） 转移胶片的 SEM 图像。图片来源：科学 （2025）。DOI：10.1126/science.adw6854

针对这一问题，宋教授及其团队提出的“滴印”策略，通过液滴的特性，克服了传统方法的不足。它使得薄膜能够在贴合过程中的变形应力得到有效释放，从而无损地附着于生物组织表面。

滴印技术的创新机制

新技术的核心在于利用液滴提升和转移超薄膜。当液滴沉降到目标表面时，会在薄膜与基材之间形成一层临时的润滑层。这一层润滑剂允许薄膜在接触过程中进行局部滑动，动态释放变形所产生的应力，避免了器件的破裂。同时，通过精确控制液滴的三相接触线，研究人员在膜的转移过程中实现了较高的位置精度，从而保证了薄膜的准确植入。

实验表明，这种滴印策略不仅能够成功将纳米级别的薄膜有效转印到光纤、植物表面以及微生物上，还可以通过调整液滴的成分，实现干细胞薄膜的转移。这证明了滴印技术在各种生物材料上的广泛适应性。

研究成果及应用前景

液滴拾取过程和薄膜保形变形分析。图片来源：科学 （2025）。DOI：10.1126/science.adw6854

在一系列动物实验中，研究团队成功地将厚度为2微米的硅基薄膜打印到神经与大脑表面，搭建了保形生物电子界面。通过这种界面，研究人员能够利用红外光诱导动物肢体进行周期性运动，从而实现对神经活动的精确时空控制。

这一成果的实现，不仅为传统的薄膜转印方法带来了新思路，还为将来在复杂生物系统中应用微型电子设备提供了重要的基础。随着相关技术的进一步成熟，预计在医疗、康复以及智能设备等领域，将迎来更多的应用场景。

前景与挑战

尽管“滴印”技术展现出巨大的潜力，但在实际应用中，仍需克服一些技术和伦理挑战。例如，在涉及到中枢神经系统等敏感部位的应用时，需确保微型电子器件的安全性与生物兼容性。同时，如何确保这种技术的可重复性和普适性，也是未来研究的重要方向。

总之，创新的“滴印”技术为生物电子界面的构建提供了重要选择，标志着柔性电子领域的一次重要突破。随着科学界不断探索微型电子技术与生物材料相结合的机会，未来在生理信号的实时监测和精确调控方面，必将开辟出一片新天地。