近日，江西科技师范大学化学学部柔性电子创新研究院卢宝阳教授团队在国际权威期刊《Advanced Science》上发表了题为"Photopatternable PEDOT:PSS Hydrogels for High-Resolution Photolithography"的研究论文，报道了一种新型光敏性双连续相导电聚合物水凝胶（PB-CH），突破了传统导电聚合物水凝胶在柔性电子制造中的分辨率瓶颈，实现了5微米级高精度光刻图案化。

图1 导电聚合物水凝胶直接光刻工艺示意图

随着生物电子与软机器人技术的快速发展，兼具类组织机械性能和优异导电性的聚合物水凝胶备受关注。然而，现有制造技术（如喷墨打印、3D打印等）的分辨率普遍受限（>10微米），难以满足下一代生物电子器件微型化与高精度结构的需求。针对这一挑战，卢宝阳教授团队提出了一种创新性的光敏双连续相结构设计策略，成功设计并合成了一种以聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）为基础的光敏性双连续相导电聚合物水凝胶（PB - CH）。该设计通过分离导电相（PEDOT:PSS）与光敏基质相，有效避免了光交联过程对已形成导电通路的破坏，从而实现了高电导率（30 S cm⁻¹）与优异的力学性能（拉伸应变达50%）。结合密度泛函理论（DFT）模拟与实验验证，研究揭示了PB-CH内部存在的静电相互作用与氢键网络增强机制。基于此，团队利用365 nm紫外光源的直接光刻工艺，在PET等柔性基底上成功实现了5微米级的高精度图案化，所得图案在水环境中长期稳定不溶解。本研究不仅为导电聚合物水凝胶的高精度制造开辟了全新途径，也为新一代微型化、高通量可穿戴医疗电子及生物接口器件的发展奠定了关键材料基础。

该项工作得到了国家自然科学基金(52473179)、江西省重点研发计划项目（20223BBE51023）、江西省自然科学基金(20232ACB204002)、柔性电子江西省重点实验室项目(20212BCD42004, 20242BCC32010)等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202414834