水凝胶薄膜的直接快速打印和表面图案化在先进电子器件的构建中具有重要意义，但由于机械强度与自愈性以及可回收性之间的内在矛盾，它们的发展还很落后。近日，科研人员提出了一种通用且快速的滑动导向路线，该路线使用新开发的水溶性星形聚合物水凝胶，用于直接且可重复地打印和图案化具有精确控制的厚度、成分和表面结构的独立功能薄膜。所得薄膜结合了高透光率（93%）、强机械强度（MPa）、多响应自愈性、可回收性和卓越的多功能性等特点。以独特的湿度敏感特性为动力，通过湿度诱导的横向、纵向和图案化组装技术，可以轻松构建包括驱动开关、超级电容传感器和非接触式电子皮肤在内的各种湿度传感设备。该方法在制造和组装具有受控配置和功能的先进柔性电子设备的薄膜时是通用且有效的。
图1.(a)基于SPP能量转移机制，在可见光照射下通过核心优先方法制备由核心臂结构的Au/PAM纳米复合材料组成的SSNC示意图。(b)Au
MMMP复合材料的TEM图像和Au和S的相应元素映射。(c)SSNCs的TEM图像。(d)SSNC水凝胶的SEM图像。(e)SSNC水凝胶的动态弹性模量作为频率的函数。(f)SSNC水凝胶在水中的时间依赖性溶解分析。图2.(a)SSNC水凝胶薄膜的印刷示意图。(b)SSNC水凝胶薄膜的横截面SEM图像。(c)SSNC薄膜和不含AuNPs薄膜的拉伸应力-应变曲线。(d)不同厚度的SSNC薄膜的透射光谱。(e)由各种纳米结构和分子组成的用于滑动沉积的功能性墨水的示意图。(f)分别用墨水RhB分子、Fe3O4NPs和AgNWs制备的各种功能薄膜的光学图像。(g)薄膜在40-80%范围内的不同相对湿度下的电阻。(h)在连续50%/70%RH循环中电阻的周期性变化。(i)自愈的潮湿条件下电阻随时间的变化。
图4.(a-c)执行开关：(a)装置横向组装示意图；(b)组装后的致动器暴露于不同RH环境的光学图像；(c)响应湿度的致动开关的光学图像。(d-f)超级电容型传感器：(d)器件制造示意图。(e)组装设备在40-80%RH范围内不同湿度下的CV曲线。(f)GCD循环期间的体积电容和愈合效率，电流为2mA。(g,h)非接触式电子皮肤：(g)图案化装置的制造示意图；(h)薄膜表面的SEM图像。插入照片显示了一个透明且独立的薄膜器件。(i)装置在1-10mm范围内的不同位置的薄膜电阻，分别相对于人的手指和戴手套的人手指，分别用于接近/离开周期。
相关论文以题为RapidPrintingandPatterningofTough,Self-Healable,andRecyclableHydrogelThin-FilmstowardFlexibleSensingDevices发表在《ACSNano》上。通讯作者是合肥工业大学从怀萍教授和中国科学技术大学俞书宏院士。
参考文献：
doi.org/10./acs.nanolett.2c