《Advanced Materials Technologies》：Ultra-Thin Soft Pneumatic Actuation for Minimally Invasive Neural Interfacing
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本文提出了一种基于激光焊接Parylene C（聚对二甲苯C）的流体驱动腔室技术，用于制造超薄、可逆形变的神经袖带。该技术通过热成型工艺，使袖带在充气时变直变硬以辅助植入，在泄压时自动包裹神经束，实现了微创植入与高分辨率电生理记录，为单片集成的生物电子系统提供了新思路。
激光焊接Parylene C流体腔室的开发
研究团队首先聚焦于利用激光加工Parylene C来制造完全密封的流体腔室，以实现薄膜神经接口的形状变化。Parylene C作为一种广泛应用于柔性薄膜神经接口的材料，其化学惰性给层间选择性键合带来了巨大挑战。通过采用激光诱导键合技术，研究人员旨在以直接写入的方式，在保留Parylene C薄膜基底柔性和顺应性的前提下，制造出流体驱动器。
当使用长波长激光（如10.6 μm CO2激光）加工Parylene C时，声子吸收是主要的相互作用机制，这会导致材料快速、局部加热，最终引发热分解（表现为切割）并形成热影响区（HAZ）。研究发现，在激光切割边缘的热影响区内，两层Parylene C会融合成均质材料。通过降低激光功率，可以在不烧穿材料的情况下诱导热影响区，实现层间局部融合（即焊接）。结合切割和焊接工艺，可以制造出具有独立焊接区域的密封流体腔室。
为了研究切割和焊接工艺形成的Parylene C层间键合完整性，研究团队进行了拉伸测试。结果显示，当使用激光切割Parylene C层时，功率超过3.3 W后，键合强度显著增加，表明切割部位的能量足以形成有效焊接两层Parylene C的热影响区。功率超过4.5 W时，键合强度达到平台期，最大拉伸断裂强度为19.6 ± 0.6 MPa。当使用0.24 W的较低功率进行焊接时，形成的键合强度略高，拉伸断裂强度为20.5 ± 0.8 MPa。当功率超过0.24 W时，键合强度下降，表明额外的功率开始烧蚀顶层Parylene C，从而损害了焊接区域的完整性。由于切割和焊接产生的键合强度相似，可以得出结论，两种方法均可用于制造所需的流体腔室。
