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　　柔、韧兼具，既像丝绸一律贴合，又像橡胶一律可延展，是人们关于柔性电子兴办无终点的探索。科技日报记者3月30日从天津大学获悉，该校胡文平老师团队与美邦斯坦福大学鲍哲南老师团队协作，创建性地正在目前渊博行使的导电高分子质料中，引入第二重“拓扑交联”组织，使质料的力学和电学功能都大大晋升，并用其制成了目前导电性最优的可拉伸、可光图案化的柔性电极。相干收获正在线刊发于邦际期刊《科学》上。

　　近年来，因具有优异的人体兼容性，柔性电子兴办受到了渊博闭怀。为了保障兴办正在运动经过中的坚固运转，导电质料须要同时满意高导电性和高拉伸性两个央浼kb。高导电性是电子器件的运转基本，而高拉伸性则保护了电子器件的优秀结构贴合度和信号传输坚固性。

　　目前，常用的柔性导体众半基于硬质金属的力学工程技巧厘正而得。但当电极通道缩减至微米/纳米尺寸时，过硬的金属质料，其导电率正在人体运动导致兴办形变的经过中难以维持。因而，取得如橡胶通常本身可延展的本征态可拉伸导体质料，是杀青柔性缜密电极繁荣的首要基本。

　　因具有优秀的本征态柔性，导电高分子质料PEDOT:PSS（PEDOT是3，4-乙烯二氧噻吩会集物，PSS是聚苯乙烯磺酸盐）受到了科学家们的渊博闭怀。然而，导电性须要高分子链段“齐截分列”，为电信号传输搭修“高速公途”；而拉伸性则须要“无序自正在”，助助质料受力时轻松延展。这一分子层面的自然冲突，使得PEDOT:PSS的力学和电学归纳功能永远难以冲破。“纵然闭于可拉伸PEDOT:PSS的查究不堪列举，但目前仍无法同时杀青优秀的本征可拉伸性和优异的导电率，而且PEDOT:PSS还无法用于高精度可拉伸器件的制备。”该论文通信作家之一、天津大学副老师王以轩说。

　　正在这项处事中，团队创建性地正在PEDOT:PSS中引入第二重“拓扑交联”组织，采取了具有较高构象自正在度的“呆板互锁”组织，通过分子/链段几何形状的蜕化给予了质料本征可拉伸性，并通事后措置工艺进一步晋升电导率，最终杀青质料力学与电学功能的双冲破。别的，借由第二重搜集的侧链粉饰，该质料还可正在紫外光映照下产生交联固化，行使水行动显影剂，可利便、绿色地杀青光图案化。

　　目前，光刻仍是微纳器件加工的主流手艺，该质料的这一性格使其正在缜密电子元件创制中运用前景广博。“与之前报道的技巧分别，咱们这回正在用一个导电高分子修制薄膜时，出席了另一个导电高分子行动掺杂剂，因为事先对掺杂剂的拓扑组织和化学组织举办了合理打算，取得的薄膜的导电率抬高了2个数目级，而且用现有的直接光固化工艺，就可将这些薄膜制备成微米级线宽可拉伸电极阵列。”王以轩说。

　　这一基于分子组织打算杀青的质料功能冲破，将杀青以前无法杀青的运用，或给质料化学、生物医学工程、柔性光电子等范围带来长远的影响。

　　如正在质料化学范围，这种政策可渊博合用于会集物质料的打算，异常是当试图联络力、电、光等功能时，它大概会杀青古代技巧无法到达的怪异成就。

　　正在生物医学工程范围，可拉伸电极阵列可对章鱼等软体动物举办缜密的肌肉电心理信号监测，而古代的硬质电极器件正在无别实践前提下则无法与章鱼等坚固接触，这将为软体机械人智能创制供应首要数据参考；针对优柔且缜密的脑干，可拉伸电极阵列可杀青对单神经核团的刺激调控，进而以“热图”的情势疾速且切实地勾画脑干神经核团漫衍，有助于晋升神经外科手术精度。别的，可拉伸电极阵列正在柔性脑机接口、脑神经毁伤修复等脑科学查究与临床转化中也可发扬首要效用。

　　因该查究处事所制备的高分子质料，兼具了高导电性、可拉伸性和透后度3种功能，团队估计，这种可拉伸透后导体将使很众可伸缩电途及相干运用成为大概，如发光二极管、太阳能电池、光电探测器和场效应晶体管等。