基板扩展

三维( 3D )结构的符合靶器官或组织轮廓的软电子器件是生物医学器件稳定植入的首选。然而，沉积在软材料上的金属图案，特别是聚二甲基硅氧烷( PDMS )，会在基底膨胀后产生微裂纹或断开。一种生成三维结构软器件的方法是将流体注入由PDMS和Parylene层组成的选择性粘结二维结构的无粘结区域。这项工作概述了3D软生物电子器件的发展，包括优化的制造工艺，以稳定的金属图案，即使是通过流体注入的基板扩张。在选择性键合过程中，等离子掩膜的溅射材料和溅射金属下面使用的中间丙烯层的厚度显著影响金属图形裂纹的产生。选用射频溅射钛掩模，在基于PDMS基底的中间Parylene层上制作无裂纹金属图案。此外，通过有限元分析，优化了注液后中间Parylene层的厚度，得到了稳定完整的金属型。研制的软生物电子器件成功地演示了作为袖带电极在体内记录和刺激周围神经的能力。本研究开发的优化工艺不仅使软3D电子器件适用于具有3D曲率的内脏器官或组织，而且为利用光刻、金属溅射等传统微细加工工艺在软可膨胀基底上制备柔性电子提供了一种很有前景的方法。