2026年9月2日，大连理工大学刘军山研究员与吴梦希教授团队在国际顶级期刊《科学进展》(Science Advances)上发表题为“利用泡沫流变学实现柔性电子的自适应转印（Self-adaptive and configurable transfer printing of flexible electronics via rheology of liquid foam）”的研究论文，并被编辑推荐为本期精选（featured）在官网首页重点报道。

  柔性电子器件凭借其柔软、轻薄、可共形贴合等独特优势，成为可穿戴设备、植入式生物电子、新型光电器件等前沿领域的“明星”。为保证柔性电子器件的精度，通常利用平面光刻等工艺在硬质基片上完成器件的主要制作流程。然而，如何将厚度仅有微米到纳米级的柔性电子器件完整、无损、共形地转印到目标物体表面，始终是制约柔性电子应用的关键难题。现有转印技术主要分为固态印章与印章两大路线，但二者均存在难以克服的短板：固态印章形变范围有限，无法共形地贴合复杂三维曲面，同时转印过程存在应力，对柔性电子器件造成不可逆地损伤；印章受毛细力、表面张力、界面粘附力相互制衡影响，受力平衡极不稳定，且难以实现大面积精确操控。目前尚无技术能够同时兼顾曲面共形、无损转印、多类型物体适配等方面的需求。

  针对上述瓶颈，研究团队开发了一种基于泡沫流变特性的柔性电子转印新方法，开创性地利用泡沫（如聚集的肥皂泡团簇）能够动态可逆切换固-液态特征的独特性质，融合固态和液态印章的优势，实现柔性电子器件的自适应三维无损转印。一方面，泡沫在低剪切力条件下表现出固体的弹性和塑性特征，既能稳定地托举超薄柔性电子器件，避免其褶皱或断裂，又能依靠气泡结构的重组变形，以极低应力贴合各类不规则曲面，从而突破了传统转印方法共形差、应力高的局限。另一方面，泡沫在剪切力高于10帕量级左右时表现出液体的流动特性，可将柔性电子器件输运进入颅腔、冷凝管等半封闭物体的内部，并在其内表面完成器件转印，突破了传统转印方法仅适用于物体外表面的局限。此外，由于转印过程无需加压，泡沫无毒无害且易去除，在软体生物、植物、液滴等极脆弱物体表面仍能完成转印，突破了传统转印方法难以在脆弱易损物体上应用的局限。

  相关研究以Self-adaptive and configurable transfer printing of flexible electronics via rheology of liquid foam为题发表在Science Advances上。本文的第一作者为大连理工大学优秀博士毕业生胡小光，现已入职南京邮电大学。通讯作者为大连理工大学机械工程学院吴梦希教授与刘军山研究员。本研究的校外合作者包括上海交通大学杨卓青教授、西北工业大学王学文教授、大连医科大学附属第二医院尹剑教授等。

图1. 泡沫印章“动静兼得”的独特力学特性。A) 泡沫的内部结构包含大量的多边形气泡，是一种典型的软凝聚态物质。B) 泡沫的力学性质随剪切应力的变化在弹性固体、塑性固体和流体间切换。C） 利用泡沫的弹性，实现柔性电子器件的无褶皱支撑。D） 利用泡沫的塑性变形，在极低的应力下实现曲面的共形。E） 利用泡沫的动态流动性，实现柔性电子器件的输运。

  微纳制造与先进传感技术团队长期从事柔性电子研究，承担了多个国家级重大攻关项目。此项研究成果攻克了制约柔性电子应用的关键难题，构建了高精度平面光刻与复杂目标物体转印的桥梁，跨越了横亘在柔性电子制造和应用之间的鸿沟。团队研发的这项技术有望推动柔性电子的新一轮技术突破，充分激发超薄柔性电子的实用潜力，为健康监测、脑机接口、具身智能、大数据传感等领域的发展提供有力支撑。

图2. 基于泡沫印章的柔性电子转印技术。A) 泡沫转印工艺流程。B) 在工字梁、仿生皮肤等兼具凸面、凹面和复杂曲面的物体上实现柔性电子器件的高共性、无损伤转印。C)在软体动物——蚕表面实现柔性电子器件的转印。D) 在冷凝管等半封闭物体的内表面实现柔性电子器件的转印。

  研究工作得到了教育部基础学科交叉突破计划、辽宁省兴辽英才计划、大连市科技创新基金以及大连理工大学医工交叉项目的资助。

  论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aee2721

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