近日，中国科学院理化技术研究所液态金属与低温生物医学研究中心在液态金属柔性电子制造领域取得系列重要进展，相关研究成果连续发表于 Nature Communications、Nature Electronics，为柔性电子的高性能、绿色化、规模化应用提供了多项创新性技术方案，反映了理化所在该前沿交叉领域的持续突破。

在发表于 Nature Communications 的研究中，国瑞研究员与刘静研究员联合提出无损刻蚀图案化技术（NECP），突破了传统增材、减材制造工艺的固有瓶颈。该技术创新性地通过乙醇环境调控液态金属与基底的界面粘附作用，结合针尖局部机械力精准剥离半液态金属，实现了无材料损耗的电路图案化制备，分辨率可达 5μm，且兼容 PDMS、纸张、生物组织皮肤等 8 类刚性与柔性基底。尤为突出的是，技术兼具 1000% 高拉伸性、50 次重复刻蚀无损耗、材料回收损耗仅 2.67%-3.35% 等核心优势，已成功应用于体表 / 体内生理电信号长期监测系统，性能媲美传统商用电极，为柔性电子绿色制造开辟了新路径。

图 1 无损刻蚀图案化技术的原理与优势

紧随其后，国瑞研究员与天津大学黄显教授、清华大学汪鸿章研究员合作，在 Nature Electronics 发表形状自适应共形电子制备技术，攻克了三维曲面电子器件制造难题。团队以热塑性薄膜为自适应基底，通过半液态金属 Cu-EGaIn（导电性达 9.5×10⁶ S m⁻¹）的选择性粘附图案化，结合有限元仿真辅助电路设计，实现了平面电路向任意三维曲面的高效转化。该技术无需复杂预处理，可在球体、水果、人体皮肤等不同尺度、材质的目标表面稳定贴合，剥离强度远超商用胶带，成功应用于航空航天共形除冰系统、智能医疗绷带、传统设备智能化升级等场景，为 “万物互联” 时代的智能器件低成本制造提供了全新范式。

图2. 热收缩方法的通用性验证

两项成果均基于半液态金属材料的创新研发与界面调控机制突破，分别解决了柔性电子 “高精度无损耗制造” 与 “三维曲面适配” 两大痛点，覆盖从基础研究、工艺开发到器件应用的全链条创新。研究过程中，理化所低温科学与技术全国重点实验室提供了关键技术平台支撑，团队通过多学科交叉融合，实现了液态金属柔性电子在制造精度、资源效率、应用适配性上的多重跨越。

以上成果不仅推动了液态金属材料与柔性电子制造技术的理论创新，更在可穿戴健康监测、植入式诊断器件、航空航天智能系统等领域展现出广阔应用前景。未来，团队将持续深化界面调控机制与规模化制造技术研究，加速推动前沿技术向实际产品转化，为环境可持续型智能柔性电子器件的发展提供支撑。

文章链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-66815-4

https://www.nature.com/articles/s41928-025-01528-6