通用软夹层

模量降至10 kPa以下

通过软夹层设计，使高模量可拉伸材料实现低于10 kPa的超低模量，突破组织级柔软度的材料限制，适用于多种生物电子器件。

Li, Yang · Li, Nan · Liu, Wei · Promiński, Aleksander · Kang, Seounghun · Dai, Yahao · Liu, Youdi · 胡华伟 · Dai, Shilei · Su, Qi · Cheng, Ping · Chen, Cheng Wei · Jin, Lihua · Hubbell, Jeffrey A. · Tian, Bozhi · Wang, Sihong

Nature Communications 2023

参数信息

器件模量

<10 kPa

技术优势

模量直降两个数量级

软夹层使原本高模量的可拉伸材料整体模量降至10 kPa以下，达到组织级柔软度，无需寻找新材料即可大幅提高器件共形性。

贴合不规则动态表面

得益于更高的共形性，器件能在不规则和动态表面上实现高适应性、空间稳定的电生理记录，对心室压力的影响最小。

抑制长期植入免疫反应

体内生物相容性测试显示，软夹层器件可抑制异物反应，有利于长期植入。

普适多种材料和器件

该设计策略通用性强，可应用于多种材料和器件，突破材料级别的限制。

应用场景

• 可穿戴医疗电子：器件模量降至组织级，贴合皮肤动态形变，适合长期穿戴监测。
• 生物传感器：在柔软组织上稳定记录电生理信号，对器官功能干扰小。
• 电子皮肤：赋予电子皮肤与真实皮肤接近的柔软度，提升触觉感知和共形贴合。
• 脑机接口：降低模量可减少对脑组织的机械损伤，适合长期植入的神经界面。
• 医疗机器人：柔软可拉伸的传感器阵列可集成于医疗机器人，实现安全交互。