一滴水“贴膜”？我国科学家开发“液滴打印”新技术

科学与健康｜一滴水“贴膜”？我国科学家开发“液滴打印”新技术

为一颗布满沟回的大脑，无缝贴合一层比头发丝还薄的电子膜——这个类似科幻的场景，被中国科学家通过“一滴水”变成现实。

记者12日从中国科学院化学研究所获悉，国际学术期刊《科学》已发表该所宋延林研究员团队联合多家单位开发的一项成果。这种名为“液滴打印”的新技术，能够将超薄、易碎的电子器件膜通过液滴媒介，精准贴附于复杂曲面尤其是生物组织表面。

温柔贴：避免生物组织表面的薄膜受损

在脑机接口、可穿戴设备、神经修复等前沿领域，常需将柔性电子器件贴合于人体皮肤、神经甚至大脑等不规则表面。这类器件厚度极薄，容易在贴合过程中因弯曲、拉伸而发生破损。

“这种操作就像给手机贴膜，只是贴的‘膜’更软更脆，而‘屏幕’也更加凹凸不平——比如大脑的沟回、纤细的神经等。”研究人员比喻道，一滴水恰好提供了一个“温柔”的解决方案。

一滴水作为中间介质，先“拾取”超薄膜，再释放到目标表面。在此期间，液滴存在于薄膜与组织之间，既通过毛细作用促进贴合，又像“润滑剂”一样让膜自由滑动，及时释放应力，避免了传统操作可能导致的破损。

研究成果示意图。（中国科学院化学研究所提供）

稳且准：具有良好的生物相容性和操作安全性

实验显示，即便是厚度仅150纳米的金膜，也能通过该技术完好贴附在微米级的草履虫表面，甚至蒲公英绒毛、贝壳纹理、光纤等复杂结构也都成功实现贴合。

更令人惊喜的是，在活体实验中，研究人员将硅基电子膜“打印”到小鼠的坐骨神经和大脑皮层上，实现了无损、保形贴合。通过光照触发，该器件可将光信号转换为电信号，成功刺激神经引发腿部运动，并同步采集到清晰的神经电信号。

整个贴附过程仅靠“一滴水”完成，不需外加压力、不需黏合剂，具有良好的生物相容性和操作安全性。

前景广阔：为电子器件制备带来全新可能

该项技术打破了传统柔性电子器件贴装的局限，在脑机接口、神经调控、可穿戴设备等领域具有广泛应用潜力，甚至可扩展至组织工程、智能显示等前沿方向。

“正如印刷术不断推动人类文明进步，‘液滴打印’也有望为电子器件的制备与贴合带来全新可能。”宋延林研究员表示。

这意味着，未来我们或许可以像“贴膜”一样，将各类电子器件轻松、精准地“印”在皮肤、器官甚至神经上——而这一切，都从“一滴水”开始。

记者：胡喆