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微納結構的柔性電子器件因其高的靈敏性、皮膚親和性、延展性、柔韌性等*的性能在生物醫(yī)學領域受到廣泛的關注。本篇報道綜述了微納米結構柔性電子的進展,闡述了柔性電子器件的微納結構、相關制備技術、在生物醫(yī)學領域的應用以及面臨的機遇與挑戰(zhàn)。
微納結構柔性電子的結構
圖1. 壓力柔性電子產品的微納結構
(a)具有不同占空比的微錐結構壓力傳感器的掃描電子顯微鏡(SEM),以及占空比與靈敏度之間的關系。(b)微針結構壓力傳感器的SEM。(c)微柱結構壓力傳感器的SEM和響應壓力的電氣變化。(d)隨著距離和接觸面積的變化,施加在微圓頂結構壓力傳感器上的壓力示意圖。(e)具有多孔結構的壓力傳感器示意圖和相應的SEM圖像。
圖2.應變柔性電子器件的微/納米結構
(a)聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 基板(i)上銀皺紋結構的SEM圖像;具有屈曲結構的可拉伸電子設備(ii);和0%到50%應變拉伸下的波浪結構變形示意圖(iii)。(b)蛇形互連結構示意圖(i);具有蛇形互連結構的超薄彈性體的未拉伸狀態(tài)(ii)和拉伸狀態(tài)(iii)的SEM圖像。(c)在彎曲、拉伸和扭曲下具有蛇形網(wǎng)狀結構的微動傳感器的照片。(d)氧化石墨烯-納米復合材料(i, ii)上兩種剪紙幾何形狀的SEM圖像,以及剪紙片(iii)的機械曲線。
圖3.微/納米結構柔性電子器件的模板方法
圖4.用于健康監(jiān)測的微/納米結構柔性電子器件
本文綜述了微/納米結構柔性電子的研究進展。結合的微/納米結構,柔性電子被賦予了許多令人興奮的性能,包括皮膚親和性、高靈敏度、寬檢測范圍以及的機械性能。隨著技術工程的進步,出現(xiàn)了模板法、3D打印等構建方法來生成這些微納結構。這極大地促進了柔性電子產品的發(fā)展,并拓寬了它們在健康監(jiān)測、治療和植入應用方面的生物醫(yī)學應用。
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