液体在固体表面的润湿行为是印刷过程中的关键因素，对于功能材料的精确印刷制备与图案化具有重要意义。通过精确控制液体的润湿状态，深入研究并利用液体的润湿特性，特别是通过调节表面能实现润湿状态的转变，能够为高精度印刷、柔性电子器件的制造以及多功能材料的集成提供有效解决方案，推动印刷技术在先进制造领域的创新应用。

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，化学研究所绿色印刷实验室宋延林研究员在异质浸润表面打印液滴精准操纵（Nat. Commun. 2019 10,950;Angew. Chem. Int. Ed. 2020 59,10535;Nat. Commun. 2021 12,6899;Nat. Commun. 2023 14,26465;Nat. Commun. 2024 15,422;Nat. Commun. 202415,9796），喷墨印刷结构色（Sci. Adv. 2021 7,eabh1992;Adv. Funct. Mater. 2024,34,2404706）等方面取得重要进展。

近期，宋延林与李会增等发展出一种基于可编程表面能的“一版多印”印刷策略，实现了利用单一印版印刷制备多层功能器件。他们通过调控印版的表面能，利用不同表面张力的墨滴在印版上选择性地呈现不同润湿状态，从而生成多样化的墨水分布和图案。通过实验验证与理论模拟相结合的手段，证明了该策略能够在单一印版上实现多种图案的精确印刷，大大减少了印版的使用和印刷成本，提高了多材料印刷的对准精度。基于此，研究团队成功印刷了柔性发光器件和高密度晶体管阵列。相比于传统印刷方法需要多个印版来印刷不同图案/材料，该策略通过精确调控表面能，实现了复杂图案和多层器件的单一印版印刷。这一技术不仅提高了印刷效率与套印精度，还为柔性电子、生物传感与显示等领域的创新集成提供了新途径。

相关研究成果发表于Advanced Materials (https://doi.org/10.1002/adma.202413819)。论文第一作者为硕士生柳泉和博士后李安，通讯作者为李会增副研究员和宋延林研究员。

“一版多印”印刷制备的柔性发光器件

绿色印刷实验室

2025年3月13日