一滴水“貼膜”？我國科學家開發“液滴打印”新技術

科學與健康｜一滴水“貼膜”？我國科學家開發“液滴打印”新技術

為一顆佈滿溝回的大腦，無縫貼合一層比頭髮絲還薄的電子膜——這個類似科幻的場景，被中國科學家通過“一滴水”變成現實。

記者12日從中國科學院化學研究所獲悉，國際學術期刊《科學》已發表該所宋延林研究員團隊聯合多家單位開發的一項成果。這種名為“液滴打印”的新技術，能夠將超薄、易碎的電子器件膜通過液滴媒介，精準貼附於複雜曲面尤其是生物組織表面。

温柔貼：避免生物組織表面的薄膜受損

在腦機接口、可穿戴設備、神經修復等前沿領域，常需將柔性電子器件貼合於人體皮膚、神經甚至大腦等不規則表面。這類器件厚度極薄，容易在貼合過程中因彎曲、拉伸而發生破損。

“這種操作就像給手機貼膜，只是貼的‘膜’更軟更脆，而‘屏幕’也更加凹凸不平——比如大腦的溝回、纖細的神經等。”研究人員比喻道，一滴水恰好提供了一個“温柔”的解決方案。

一滴水作為中間介質，先“拾取”超薄膜，再釋放到目標表面。在此期間，液滴存在於薄膜與組織之間，既通過毛細作用促進貼合，又像“潤滑劑”一樣讓膜自由滑動，及時釋放應力，避免了傳統操作可能導致的破損。

研究成果示意圖。（中國科學院化學研究所提供）

穩且準：具有良好的生物相容性和操作安全性

實驗顯示，即便是厚度僅150納米的金膜，也能通過該技術完好貼附在微米級的草履蟲表面，甚至蒲公英絨毛、貝殼紋理、光纖等複雜結構也都成功實現貼合。

更令人驚喜的是，在活體實驗中，研究人員將硅基電子膜“打印”到小鼠的坐骨神經和大腦皮層上，實現了無損、保形貼合。通過光照觸發，該器件可將光信號轉換為電信號，成功刺激神經引發腿部運動，並同步採集到清晰的神經電信號。

整個貼附過程僅靠“一滴水”完成，不需外加壓力、不需黏合劑，具有良好的生物相容性和操作安全性。

前景廣闊：為電子器件製備帶來全新可能

該項技術打破了傳統柔性電子器件貼裝的侷限，在腦機接口、神經調控、可穿戴設備等領域具有廣泛應用潛力，甚至可擴展至組織工程、智能顯示等前沿方向。

“正如印刷術不斷推動人類文明進步，‘液滴打印’也有望為電子器件的製備與貼合帶來全新可能。”宋延林研究員表示。

這意味着，未來我們或許可以像“貼膜”一樣，將各類電子器件輕鬆、精準地“印”在皮膚、器官甚至神經上——而這一切，都從“一滴水”開始。

記者：胡喆