革新可穿戴技术：用于个性化生物传感器纹身的原位打印电子产品
杜克大学普拉特工程学院，达勒姆，北卡罗来纳州
完全就地打印的电子技术可以实现高粘附力、嵌入式电子纹身和带有患者特定生物传感器的绷带等技术。
当施加电压时，直接沿小指下侧印刷的两条电子活性引线成功点亮 LED。传统的电子纹身是薄而柔韧的橡胶片，其中包含同样柔韧的电子元件。这种薄膜就像临时纹身一样粘在皮肤上，早期版本的柔性电子产品用于容纳心脏和大脑活动监视器以及肌肉刺激器。在某些领域，它们不太适合，例如需要通过添加定制电子设备来直接修改表面时。
研究人员开发了一种含有银纳米线的新型墨水，可以使用气溶胶打印机在低温下打印到任何基材上。它产生的薄膜无需任何进一步处理即可保持其导电性。打印后，墨水在不到两分钟的时间内干燥，即使在承受 50% 的弯曲应变超过 1000 次后，仍能保持较高的电气性能。
在演示中，沿着小指的下侧打印了两条电子活性引线。在手指末端，引线连接到一个小 LED 灯。然后将电压施加到两条印刷引线的底部，即使手指弯曲和移动，LED 也会保持点亮。
导电墨水可以与其他两种可印刷组件结合以创建功能晶体管。打印机首先放置一条碳纳米管半导体带。一旦干燥，并且无需从打印机上取下塑料或纸质基材，就会打印出两条从两侧延伸几厘米的银纳米线引线。然后将二维材料（六方氮化硼）的非导电介电层印刷在原始半导体条的顶部，然后是最终的银纳米线栅电极。
利用当今的技术，这些步骤中至少有一个需要移除基材以进行额外的处理，例如化学浴以冲洗掉不需要的材料，硬化过程以确保各层不会混合，或长时间烘烤以去除可能干扰电场的有机材料的痕迹。就地打印技术不需要任何这些步骤，尽管每层都需要完全干燥以避免材料混合，但可以在迄今为止报道的最低总体加工温度下完成。
该打印方法不会取代可穿戴电子产品的大规模制造工艺，但对于快速原型制作或包含生物传感器的绷带等应用具有价值。
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