NSR综述 | 如何增强可拉伸电子元件之间的界面结合强度？

提高可拉伸电子设备中界面结合强度的方法。如：以共价连接替代非共价连接、使用物理互锁结构。

其中，共价连接方法主要包含两种策略：

• 表面生长策略利用单体/预聚体在表界面的反应，直接将另一元件的材料接枝到基础元件表面，尤其适用于凝胶等通过聚合成型的材料和器件；

• 界面连接策略则通过两种元件材料表面的活性基团互相反应，形成稳固的共价连接，适用于已成型元件、微纳级材料之间互相结合。

共价连接增强界面结合强度的两种主要策略：表面生长，界面连接

物理互锁方法同样包含两种主要策略，并对应于不同尺度：

• 分子尺度的分子互穿。柔性电子体系常以多种高分子材料作为功能主体，因此，使不同材料间的高分子链互穿缠结，可以显著提高柔性电子元件间的界面结合力。

• 微纳乃至宏观尺度的机械互锁。对于金属和碳材料等不具备分子链结构的功能材料和元件，可以通过微纳结构设计实现元件间的机械互锁结合，利用增大接触面积和摩擦力等物理作用提高界面结合力。

物理互锁结构的两种尺度：分子互穿，机械互锁

在文章最后，作者针对可拉伸电子设备在医疗健康中的应用场景，总结了通过共价键提高“柔性设备-人体”界面结合力的方法。

该综述总结了上述方法各自的优缺点，针对制造柔性电子设备的实际问题探讨了未来的研究和改进方向。作者提出，建立通用、高效、稳定的可拉伸界面连接体系对于柔性设备的商业化至关重要，基于此可以将柔性电子设备模块化，针对需求进行积木式组合，从而实现低成本、高效率的个性化设备生产，是柔性电子产业未来的发展方向之一。