近日，我校研究生在多层软电子器件制造方面取得重要进展，创新性提出一种“材料-工艺-性能一体化”的3D打印新策略。相关成果以“Integrated material-process-performance 3D printing of multilayer soft electronics using stretchable conductors”为题，发表在制造领域国际顶级期刊《极端制造》（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM）上。机械与汽车工程学院李政豪博士为第一作者，朱晓阳教授和兰红波教授为通讯作者。此项研究突破了多层软电子器件一体化集成的制造瓶颈，有望在汽车电子、新能源及人工智能等前沿领域推广应用。

随着软电子在储能系统健康监测、新能源汽车智能座舱、电子皮肤和软体机器人等领域的广泛应用，实现多层、多材料、多功能软电子器件的快速集成制造已成为亟待突破的关键技术瓶颈。然而，当前多层软电子制造面临可拉伸导体材料与工艺协同不足、导体与弹性基底界面兼容性差两大瓶颈，难以实现一体化集成。

针对上述挑战，李政豪博士与课题组成员历经近三年潜心攻关，创新性提出了一种“材料-工艺-性能一体化”的3D打印新策略。材料层面，首次开发出基于三维簇状银颗粒的高性能可拉伸导体，兼具高导电性（≥30000 S/cm）、高拉伸性（≥200%）与低电学滞后性（≤0.16），且具备低温固化与全向打印特性，突破了传统银基导体导电性、拉伸性与稳定性之间的性能权衡。工艺层面，团队提出约束牺牲层辅助的多材料3D打印工艺及垂直互联导线一体化成型新方法，实现了复杂导电结构的直接高精度制造。该技术可为新能源汽车共形线束、智能座舱信号采集传输以及车身结构健康监测传感阵列等应用提供了低成本、高可靠性的制造新路径。

多层软电子器件面临的材料-工艺-性能一体化制造挑战

垂直互联导线制造新策略及性能表征

本研究得到了国家自然科学基金面上项目、泰山学者人才工程专项项目等资助。《International Journal of Extreme Manufacturing》是极端制造领域首本期刊，JCR Q1区期刊，最新影响因子21.3，连续3年位列JCR工程/制造学科领域第一，中科院期刊分区表工程技术1区TOP期刊，入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文领军期刊。（撰稿：李政豪；审核：朱晓阳、唐洪伟）

作者简介：

李政豪（第一作者），青岛理工大学2022级博士研究生，以第一及通讯作者在国内外顶尖期刊International Journal of Extreme Manufacturing（中科院一区TOP、IF=21.3）、Advanced Science（中科院一区TOP、IF=17.521）、Journal of Colloid and Interface Science（中科院一区TOP、IF=9.9）、Journal of Materials Science & Technology（中科院一区TOP、IF=14.3）、Journal of Manufacturing Processes（中科院一区TOP、IF=6.8）、Small（中科院二区TOP、IF=13.3）、Polymer（中科院二区）等发表论文10篇，入选封面/高被引/最佳论文5篇。申请/授权发明专利5项。获得2025年山东省自然科学奖二等奖（4/6）、2024年青岛市自然科学奖二等奖（2/5）、2023年及2025年山东省研究生创新成果奖（1/3）、博士研究生国家奖学金、日内瓦国际发明展金奖、山东省优秀硕士学位论文、“互联网+”第九届山东省大学生创新创业大赛省赛银奖、2023年及2024年山东省大学生科技创新大赛一等奖（负责人）等奖项。