柔性电子作为一种新兴的电子技能，以其独特的柔性/延展性（波折、折叠、旋转、压缩或拉伸）和高灵敏特性，在信息、医疗等领域具有广泛运用前景，如电子皮肤、柔性屏、脑机接口等。水凝胶材料以其独占的特性（柔性、导电性、高拉伸性）在柔性电子领域被广泛研究和利用。采取诸如光学光刻、微打仗印刷等微纳制造技能可实现图案化水凝胶柔性电子器件的制造，但是上述技能加工步骤繁芜、加工本钱高、幅面较小，难以实现繁芜三维构造旗子暗记强化效应。微纳3D打印技能很好地平衡制造本钱、加工精度和幅面的问题，可快速制造并成型任意形状和定制设计的水凝胶跨尺度构造，而且，对水凝胶进行图案化设计可进一步提高柔性电子器件的灵敏性；同时通过对水凝胶的性能诸如自粘附、导电、抗冻等性能的优化，可拓展水凝胶柔性电子的运用范围，如自粘附电子、极度温度环境事情的柔性器件等。
近日，湖南大学王兆龙、段辉高教授与上海交通大学郑平院士互助，基于面投影微立体光刻技能，采取摩方精密（BMF）超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140，通过引入粘附性的光固化单体及材料配比优化，设计了水凝胶诸如强粘附性、导电性和抗冻性等性能。通过水凝胶的构造设计提高运动旗子暗记监测的应变灵敏度，实现宽范围的运动旗子暗记传感。作者设计3D打印水凝胶柔性电极采集人体的肌电旗子暗记，将水凝胶柔性电极采集的肌电旗子暗记作为用户界面掌握机器手的同步运动，以准确的完成弹奏不同音符的动作，乃至可以掌握-80℃低温环境下机器手的运动。该事情引入微尺度3D打印技能使得繁芜3D构造多功能柔性电子和繁芜人机接口的快速制造成为可能。文章以“3D printed super-anti-freezing self-adhesive human-machine interface”为题揭橥在Materials Today Physics上。
该事情得到了国家自然科学基金、湖南省精良青年基金、广东省重点研发操持，长沙市科技局等基金支持。
图1 面投影微立体光刻技能（摩方精密，nanoArch S/P140）事理及水凝胶材料设计，利用共价键交联和氢键网络结合优化水凝胶性能
图2 3D打印水凝胶诸如超拉伸、强粘附、抗冻等性能设计
图3 基于面投影微立体光刻技能加工跨尺度构造的水凝胶制备高灵敏度的应变传感器，用于监测宽范围的人体运动旗子暗记
图4 基于面投影微立体光刻技能加工水凝胶用于肌电旗子暗记的采集，将采集的肌电旗子暗记作为人机接口掌握机器手的同步运动，以完成弹奏不同音符、乃至低温环境的动作掌握
来源：摩方精密
