无源柔性电子由于具有无创、非接触和便携等优点而备受关注。无源柔性电子器件通常由柔性基底、无源感知电路和刚性电子元件组成,其中用于制备无源感知电路的导电材料至关重要。基于水凝胶的导电材料由于具有良好的生物学特性而得到了广泛的研究。然而传统的制造方法限制了水凝胶基柔性电子器件的个性化定制。面投影立体光刻3D打印技术由于制造速度快和精度高等特点而受到研究人员的关注。然而,本征可光固化水凝胶的电导率较低,掺杂离子盐后电导率受到饱和度的限制,并且导电填料的添加往往会吸收紫外光,影响水凝胶的光固化性能。
为了解决这一问题,西北工业大学柔性电子研究院黄维院士团队张彪与西北大学崔瑾博士合作通过结合适量掺杂微米尺寸银片与部分脱水工艺制备了用于面投影立体光刻3D打印的可光固化导电水凝胶墨水,脱水后导电率可达387 S cm-1。通过对打印后的电路进行部分脱水和封装得到了稳定的高导电水凝胶基柔性自适应电路。并在此基础上探索了其在无源感知中的应用,实现了眼球运动的识别。
该研究以题为“Projection Stereolithography 3D Printing High-Conductive Hydrogel for Flexible Passive Wireless Sensing”发表在《Advanced Materials》上。西北工业大学硕士研究生孙永丁和西北大学崔瑾博士是本文的共同第一作者,西北工业大学张彪副教授和西北大学崔瑾博士为本文的共同通讯作者。
(文字:张彪 审核:王学文)