面向柔性电子器件的凝胶弹性体3D打印研究进展

杨晓翔; 吴启锐

doi:10.14045/j.cnki.15-1220.2025.04.001

内蒙古民族大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 40 ›› Issue (4) : 1 -9+105. DOI: 10.14045/j.cnki.15-1220.2025.04.001

面向柔性电子器件的凝胶弹性体3D打印研究进展

杨晓翔, 吴启锐

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摘要

柔性电子技术凭借其突破性的机械柔韧性、可拉伸性及轻质化特性，成为推动下一代智能穿戴、健康监测、软体机器人及人机交互等设备发展的核心驱动力。然而，实现柔性电子器件的大规模实际应用仍面临多重挑战，诸如材料体系需兼顾高电导率与优异机械性能，制造工艺需平衡高精度集成复杂结构成型能力，同时集成器件的界面稳定性及可靠性亟待提升。其中，3D打印技术因其在实现复杂结构定制化、多功能一体化集成及提升制造效率方面的显著潜力，对高性能柔性电子器件的研发具有重要意义。系统梳理了柔性电子器件的发展历程、材料体系及3D打印技术的研究进展，重点剖析了直写成型、光固化等主流3D打印技术在突破柔性电子制造瓶颈中的创新应用，详细探讨了水凝胶与离子凝胶2类关键弹性体材料在3D打印柔性电子中的研究现状。结合当前研究挑战，对人工智能赋能的材料设计、跨尺度制造工艺优化及高性能凝胶弹性体基柔性电子器件的未来发展方向进行了展望。