“柔性电子器件一样平常由三类不同模块组装而成。”论文共同通讯作者之一、深圳前辈技能研究院研究员刘志远先容,“由于不同模块的形状参数、材料性子、加工条件不同,每每要先分开制备,再通过商用导电胶组装在一起,构成不同功能的柔性电子器件。”
商用导电胶的瓶颈却毁坏了柔性电子器件的整体稳定性。“无论单个模块的拉伸性多强,一旦接口处的拉伸性跟不上,那么全体器件的性能就会受到制约。”论文第一作者、南洋理工大学博士姜颖回顾说,他们曾经把柔性电子器件放在大鼠体内,想长期监测其动态生理旗子暗记,但在大鼠跑动的过程中接口断掉了,“这样的器件在实际中难以运用。”
研究团队创造,在特定的制备条件下,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接口。就像天然的“魔术贴”一样,将不同功能的柔性传感器稳定地黏合在一起,实现模块间的高效连接。

除了柔性传感模块之外,柔性电子器件还须要一起组装刚性模块、封装模块等。研究职员采取OTS润色等方法将BIND界面制备在硬质模块上,让硬质模块能够高效连接另一个有BIND界面的柔性模块。
“这种方法的普适性很强,就像‘拼乐高’一样,任何带有BIND接口的模块,只要面对面按压在一起,就能把柔性电子器件更灵巧、高效地组装在一起。”姜颖说。
数据表明,采取BIND界面的柔性模块接口,其导电拉伸率可达180%、机器拉伸率可达600%,远高于采取商用导电胶连接的普通接口;对付硬质模块接口,其导电拉伸率达到200%,并能适用于聚酰亚胺、玻璃、金属等多种硬质材料;对付封装模块接口,BIND界面能供应的黏附力是传统柔性封装的60倍。
“这项研究不仅简化了柔性医疗器件的利用,也加速了多模态、多功能的柔性医疗器件的研发。”刘志远说,通过该接口组装的智能柔性传感器件可用于多个医疗领域,如植入式人机接口、体表康健监测等,(叶青 通讯员刁雯蕙王之康)
来源: 科技日报