中国科大苏州高研院提出导电聚合物的三维打印新方法
近期，中国科大苏州高研院杨亮教授团队与厦门大学汪骋教授合作，在国际期刊《Small》上发表了题为“3D Printing of Conductive Polymer via Photo-Oxidation Polymerization inside Metal-Organic Framework”的研究论文。该工作以微孔的金属有机框架（MOF）晶体作为激光打印基质，并借助其微孔道的支撑作用，为高空间分辨率、形貌可控的导电聚合物及相应微电子器件的三维打印提供了新方法。
图：在微孔MOF单晶内三维打印导电聚合物的示意图。
尽管导电聚合物在柔性微电子领域具有关键作用，但当前导电聚合物的三维制造仍面临材料分散性差与精度低下等问题。飞秒激光直写技术为此提供了潜在解决方案。然而，利用该技术制备导电聚合物的复杂三维结构仍具挑战性。本工作提出一种创新方法：以无机微孔MOF单晶作为支撑材料，通过激光三维打印方式实现了聚吡咯的制备。在飞秒激光激发下，新型光敏剂2-氯吩噻嗪分子产生单线态氧，引发吡咯单体聚合。借助飞秒激光直写技术，可在MOF单晶内部直接打印聚吡咯的多层图案与复杂三维结构，成功赋予原本绝缘的MOF材料导电性。此外，光敏剂分子的荧光特性支持原位表征，为功能性导电聚合物的三维打印提供实时指导。该技术将在三维传感、微电子器件等领域展现出巨大的应用潜力。
中国科学技术大学苏州高等研究院的博士后张雨生为论文的第一作者，通讯作者为中国科大的杨亮教授、张雨生博士和厦门大学的汪骋教授，中国科学技术大学苏州高等研究院为论文第一单位。该工作得到国家自然科学基金、姑苏青年创新领军人才项目和中国博后面上项目等资助。