在柔性生物电子学领域，电子器件无缝贴合柔软、不规则的人体器官拓扑结构表面，仍然具有挑战性。因为具有从几毫米到几百微米的庞大尺寸的组织平台，会导致不完整的信号采集和慢性组织压缩。尽管最近已经开发了超薄纳米级器件来解决这些挑战，但涉及复杂而精细的处理过程，这限制了实际使用并不利于固有性能。
近日，韩国成均馆大学Hyunjin Jung，Donghee Son等联合蔚山科学技术院Daeyeon Lee，BongSoo Kim等在Nature Nanotechnology上发文，开发了基于离子-电子导电纳米膜(THIN)，可变形且不可感知的水凝胶-弹性体粘附双层膜，总厚度仅350纳米。
该方法，利用了双亲性特质，结合了亲水的组织粘附性水凝胶与疏水的半导电弹性体。通过正交溶剂旋涂工艺形成的异质界面动态键合相互作用，使其完全兼容微加工。THIN表现出了瞬时的“硬-软”相变，当干燥时容易地处理，实现了从1.35到0.035GPa硬度，以及0.16到9.08×10⁻⁵ GPa·μm⁴刚度转变。在水合时，THIN实现了与不同表面的完全共形接触，包括那些具有低弯曲半径的表面，以及快速自发的粘附性。
为了展示独特的电气和力学特性，THIN被集成到具有高µC*（µ，电荷载流子迁移率；C*，体积电容）。由此产生的Thin-有机电化学晶体管OECT表现出了卓越的应变不敏感离子-电子传导性能，通过可转换的相变，促进了难以察觉的组织界面和精确的生物信号监测。为柔性电子、植入式医疗设备及个性化诊疗提供了解决方案。
图1 | 基于THIN电化学晶体管的、自支撑且自适应的组织-膜界面。
图2 | THIN用于共形组织粘附的可变形特性。
图3 | 可拉伸半导体弹性体纳米膜的电学性能。
图4 | 用于体内电生理监测的THIN-OECT界面。
