中美科學家合作在依托新型導電聚合物研發柔性可拉伸高密度微陣列電極方面取得重要進展
【化工儀器網 項目成果】柔性電極材料是指在柔性聚合物基體中復合某種特殊的添加劑，使兩者相互作用并形成一種兼備導電性能和拉伸性能的材料，在可穿戴設備中記錄肌肉電活動、腦機接口獲取腦或神經界面信號等方面均具有廣泛的應用。
近日，來自美國斯坦福大學和我國天津大學、首都醫科大學附屬北京天壇醫院等單位的科研團隊創造性地在目前廣泛使用的導電高分子材料中，引入第二重“拓撲交聯”結構，使材料的力學和電學性能都大大提升，在加工到2微米尺度下仍能保持可拉伸性和高導電性的特征，實現了可拉伸有機電子器件的重大突破。相關論文“Topological supramolecular network enables high conductivity in stretchable organic bioelectronics”近日發表在國際期刊《Science(科學)》上。
研究團隊引入“拓撲交聯”結構，選擇了具有較高構象自由度的“機械互鎖”結構，通過分子/鏈段幾何形態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率，最終實現材料力學與電學性能的雙突破。此外，借由第二重網絡的側鏈修飾，該材料還可在紫外光照射下發生交聯固化，使用水作為顯影劑，可方便、綠色地實現光圖案化。
這種創新性導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外科手術更加精準，而且可以作為腦機接口中記錄神經界面電信號、實施精準刺激的關鍵技術，未來有望在腦科學研究與臨床應用中發揮重要作用。
參考資料來源：科技日報
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