基于无色聚酰亚胺嵌入式单块激光诱导石墨烯垂直互连结构的耐用型层间通道研究

本文创新性地提出通过连续激光热解（SLP）技术在无色聚酰亚胺（CPI）薄膜中构建嵌入式单块激光诱导石墨烯垂直互连通道（LIG-VIA），实现了外接功能单元与内部导电路径的无缝集成。该结构在35% H2O2腐蚀性环境中展现出化学阻抗特性，经1,000次0.79%弯曲应变测试仍保持导电性，为可穿戴监测设备和动态环境功能电子提供了新型解决方案。

　　

Highlight

传统激光加工透明基板需依赖高能量输入或多光子吸收，而本研究开发的连续激光热解（SLP）技术通过初始热解阶段形成的吸光层实现可控加工。该技术成功在80微米厚CPI基板上构建嵌入式单块激光诱导石墨烯垂直互连结构（LIG-V），其导电性能经1,000次弯曲循环后电阻变化率仅1.7%，展现出卓越的机械耐久性。

Results and discussion

通过优化532nm连续波（CW）激光参数，LIG-V结构实现了上下表面间的无缝垂直互连。在35% H₂O₂腐蚀测试中，带LIG-V结构的网络电阻变化率较传统平面结构降低89%，证实其化学防护优势。该结构还可作为独立双向输入/输出器件，或与热致变色显示等功能元件协同工作。

Conclusion

本研究证实基于SLP技术的LIG-V结构能同时满足导电性、化学稳定性和机械柔韧性需求，为动态苛刻环境下的可穿戴医疗监测（如伤口愈合追踪）和实时热刺激反馈系统提供了创新解决方案。

（注：翻译部分严格遵循了专业术语标注、上下标规范，并采用生动表述如"无缝垂直互连""化学防护优势"等，同时去除了文献引用标识）