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科技日報深圳2月21日電 （記者葉青 通訊員刁雯蕙 王之康）柔性電子器件在人體健康檢測、可穿戴設(shè)備等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。然而，在其組裝中，連接不同模塊的商用導(dǎo)電膠容易變形、斷裂，接口不穩(wěn)定性阻礙了相關(guān)領(lǐng)域的深入發(fā)展。21日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院發(fā)布最新科研成果：研究人員開發(fā)出一種基于雙連續(xù)納米分散網(wǎng)絡(luò)的BIND界面，只需要按壓10秒鐘，即可實現(xiàn)柔性電子器件“樂高式”高效穩(wěn)定組裝。相關(guān)成果已發(fā)表于《自然》期刊。

“柔性電子器件一般由三類不同模塊組裝而成?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡咧?、深圳先進技術(shù)研究院研究員劉志遠介紹，“由于不同模塊的形狀參數(shù)、材料性質(zhì)、加工條件不同，往往要先分開制備，再通過商用導(dǎo)電膠組裝在一起，構(gòu)成不同功能的柔性電子器件?！?/p>

商用導(dǎo)電膠的瓶頸卻破壞了柔性電子器件的整體穩(wěn)定性?！盁o論單個模塊的拉伸性多強，一旦接口處的拉伸性跟不上，那么整個器件的性能就會受到制約。”論文第一作者、南洋理工大學(xué)博士姜穎回憶說，他們曾經(jīng)把柔性電子器件放在大鼠體內(nèi)，想長期監(jiān)測其動態(tài)生理信號，但在大鼠跑動的過程中接口斷掉了，“這樣的器件在實際中難以應(yīng)用。”

研究團隊發(fā)現(xiàn)，在特定的制備條件下，基于SEBS嵌段聚合物和黃金納米顆粒的柔性界面（BIND界面），能夠作為柔性模塊間的接口。就像天然的“魔術(shù)貼”一樣，將不同功能的柔性傳感器穩(wěn)定地黏合在一起，實現(xiàn)模塊間的高效連接。

除了柔性傳感模塊之外，柔性電子器件還需要一起組裝剛性模塊、封裝模塊等。研究人員采用OTS修飾等方法將BIND界面制備在硬質(zhì)模塊上，讓硬質(zhì)模塊能夠高效連接另一個有BIND界面的柔性模塊。

“這種方法的普適性很強，就像‘拼樂高’一樣，任何帶有BIND接口的模塊，只要面對面按壓在一起，就能把柔性電子器件更靈活、高效地組裝在一起?！苯f說。

數(shù)據(jù)表明，采用BIND界面的柔性模塊接口，其導(dǎo)電拉伸率可達180%、機械拉伸率可達600%，遠高于采用商用導(dǎo)電膠連接的普通接口；對于硬質(zhì)模塊接口，其導(dǎo)電拉伸率達到200%，并能適用于聚酰亞胺、玻璃、金屬等多種硬質(zhì)材料；對于封裝模塊接口，BIND界面能提供的黏附力是傳統(tǒng)柔性封裝的60倍。

“這項研究不僅簡化了柔性醫(yī)療器件的使用，也加速了多模態(tài)、多功能的柔性醫(yī)療器件的研發(fā)。”劉志遠說，通過該接口組裝的智能柔性傳感器件可用于多個醫(yī)療領(lǐng)域，如植入式人機接口、體表健康監(jiān)測等。

關(guān)鍵詞： 電子器件 先進技術(shù) 研究人員