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中美科學(xué)家合作在依托新型導(dǎo)電聚合物研發(fā)柔性可拉伸高密度微陣列電極方面取得重要進展
2022年04月13日 15:43:24
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：4213
近日，來自美國斯坦福大學(xué)和我國天津大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院等單位的科研團隊創(chuàng)造性地在目前廣泛使用的導(dǎo)電高分子材料中，引入第二重“拓撲交聯(lián)”結(jié)構(gòu)，使材料的力學(xué)和電學(xué)性能都大大提升，在加工到2微米尺度下仍能保持可拉伸性和高導(dǎo)電性的特征，實現(xiàn)了可拉伸有機電子器件的重大突破。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】柔性電極材料是指在柔性聚合物基體中復(fù)合某種特殊的添加劑，使兩者相互作用并形成一種兼?zhèn)鋵?dǎo)電性能和拉伸性能的材料，在可穿戴設(shè)備中記錄肌肉電活動、腦機接口獲取腦或神經(jīng)界面信號等方面均具有廣泛的應(yīng)用。
近日，來自美國斯坦福大學(xué)和我國天津大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院等單位的科研團隊創(chuàng)造性地在目前廣泛使用的導(dǎo)電高分子材料中，引入第二重“拓撲交聯(lián)”結(jié)構(gòu)，使材料的力學(xué)和電學(xué)性能都大大提升，在加工到2微米尺度下仍能保持可拉伸性和高導(dǎo)電性的特征，實現(xiàn)了可拉伸有機電子器件的重大突破。相關(guān)論文“Topological supramolecular network enables high conductivity in stretchable organic bioelectronics”近日發(fā)表在國際期刊《Science(科學(xué))》上。
研究團隊引入“拓撲交聯(lián)”結(jié)構(gòu)，選擇了具有較高構(gòu)象自由度的“機械互鎖”結(jié)構(gòu)，通過分子/鏈段幾何形態(tài)的變化賦予了材料本征可拉伸性，并通過后處理工藝進一步提升電導(dǎo)率，最終實現(xiàn)材料力學(xué)與電學(xué)性能的雙突破。此外，借由第二重網(wǎng)絡(luò)的側(cè)鏈修飾，該材料還可在紫外光照射下發(fā)生交聯(lián)固化，使用水作為顯影劑，可方便、綠色地實現(xiàn)光圖案化。
這種創(chuàng)新性導(dǎo)電聚合物材料加工成的柔性電極和柔性電子器件不僅能助力神經(jīng)外科手術(shù)更加精準，而且可以作為腦機接口中記錄神經(jīng)界面電信號、實施精準刺激的關(guān)鍵技術(shù)，未來有望在腦科學(xué)研究與臨床應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。
參考資料來源：科技日報
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