鲍哲南是斯坦福大学教授，美国科学院院士。

金丽华校友是上海中学2002届高三4班，复旦本科，力学系唐国安教授硕士，哈佛大学博士，鲍教授组博士后，现在加州洛杉矶大学任教。

半导体聚合物薄膜是可穿戴和生物医药等柔性电子学器件非常重要，但是具有高迁移率的半导体聚合物材料通常具有易碎的缺点，在比较小的应力（<10 %）作用下就会折断。近期，人们在相关工作中报道通过分子结构和纳米限域的方式，调控改善半导体聚合物的机械力学性能。

有鉴于此，斯坦福大学鲍哲南（Zhenan Bao）、加州大学洛杉矶分校金丽华等报道通过调节半导体薄膜与基底的界面性质，能够显著的延缓薄膜中形成微裂纹。

（图|在半导体薄膜和弹性基板之间引入 TI）

研究人员设计了一种普适性设计策略，通过在半导体薄膜和基底之间通过共价键结合一层含有动态非共价交联键的耗散界面聚合物层。通过这种界面工程，在界面上形成较高的界面韧性，从而能够阻碍分层现象，并且分散薄膜中产生的应力。因此，薄膜能够容忍更高的应力，延迟裂纹的形成和扩散，高迁移率的半导体聚合物薄膜开始产生裂纹的应力条件从30 %提高至110 %。

（图|通过嵌入 TI 在半导体薄膜中延迟裂纹形成）

虽然塑性半导体薄膜与弹性基底间在释放应力后仍具有较高的应力失配，但是坚固的界面层结构能够保证较好的成键，并且展示优异的循环稳定性和坚固优势。此外，作者发现这种界面工程构建的界面层能够缓解不同层之间热膨胀系数失配的问题。这种界面工程能够改善多种半导体聚合物、导电聚合物、金属薄膜等材料产生裂纹的起始应力数值。

（图|TI 广泛适用于各种聚合物半导体和导体）

参考文献

Kang, J., Mun, J., Zheng, Y. et al. Tough-interface-enabled stretchable electronics using non-stretchable polymer semiconductors and conductors. Nat. Nanotechnol. (2022)

DOI: 10.1038/s41565-022-01246-6

https://www.nature.com/articles/s41565-022-01246-6

（图、文源：微信公众号 纳米人\编辑：胡晨）