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  柔性電子具有輕薄、高適應(yīng)性、多功能性和便攜性等特點，在生物醫(yī)學(xué)、健康監(jiān)測和智能機器人領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。然而，柔性電子的功能源于多層組件集成，不同材料的基底、電極和功能層間普遍存在不兼容性和機械不匹配問題，形成復(fù)雜的界面。此外，柔性電子的應(yīng)用通常與人類活動相關(guān)，使用場景復(fù)雜，因此其多層結(jié)構(gòu)在動態(tài)環(huán)境下的穩(wěn)定服役成為了關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。通過一體化的界面粘附設(shè)計，可以有效改善柔性電子長期運行過程中的分層失效問題，并賦予其特殊功能。這類粘附界面基于材料分子間相互作用和結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)，在解決器件穩(wěn)定性問題方面具有巨大潛力。然而，該領(lǐng)域的早期研究對此關(guān)注有限。

圖1柔性電子中粘附界面的應(yīng)用場景：表皮設(shè)備、植入式設(shè)備和機器人領(lǐng)域

圖2柔性電子界面連接類型的示意圖，包括物理相互作用、化學(xué)共價鍵和界面結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖5 機械電子領(lǐng)域中的界面粘附

  文章最后展望了柔性電子中粘附技術(shù)的未來發(fā)展，當前面臨的問題和持續(xù)挑戰(zhàn)。包括粘合界面中的疲勞現(xiàn)象、評估設(shè)備穩(wěn)定性的方法以及與先進制造技術(shù)的集成。不同類型的界面應(yīng)根據(jù)其服役場景的特殊性，進一步優(yōu)化材料組分和結(jié)構(gòu)設(shè)計，針對性解決各自領(lǐng)域中的問題。例如開發(fā)分子級厚度的粘附界面以提高器件的集成精度；設(shè)計多種組織兼容的粘附材料以避免植入式設(shè)備的頻繁更換；創(chuàng)建可控梯度的粘附強度以實現(xiàn)軟機器人對復(fù)雜環(huán)境的感知和識別。

  得益于材料科學(xué)和制造技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，柔性電子正迅速發(fā)展。在柔性器件從實驗室原型向商業(yè)化產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的過程中，服役穩(wěn)定性至關(guān)重要。隨著各種新型人機交互場景的演變，未來對穩(wěn)定界面的需求將進一步增加。這些粘附技術(shù)在柔性電子中的持續(xù)進步將有望為下一代智能制造、信息傳輸和數(shù)字醫(yī)療等領(lǐng)域帶來更多變革。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.216278