研究背景:
随着柔性与可穿戴电子技术的迅速发展，如何在动态变形条件下实现稳定的神经形态计算成为关键挑战。生物神经系统具有出色的信号传递与学习能力，受其启发的神经形态电子器件正成为智能硬件和人机交互的核心技术。然而，传统器件多为刚性结构，难以应对皮肤、纤维、软体机器人等非平面表面的应变与弯曲需求。
为解决这一问题，研究者开始将“可拉伸性”引入突触晶体管结构设计与制造工艺中，使器件既能模仿突触功能，又能承受大变形，从而实现柔性神经电子的真正落地。
亮点 Highlights:
本综述系统总结了可拉伸突触晶体管的功能材料、制造工艺与新型结构设计的最新进展，重点探讨了不同制造方法（光刻/光刻图案化、打印、层压转印）在器件性能与可扩展性上的比较与优化。文章从材料创新、工艺革新和结构突破三个层面展开，全面梳理了构建高性能可拉伸神经形态电子器件的关键路径。在材料方面，综述详细分析了可拉伸基底、电极、半导体与介电层的材料体系，如PVDF-HFP离子凝胶、PEDOT:PSS导电聚合物和P3HT类半导体，揭示了柔韧性与电学性能之间的平衡设计原则。在工艺层面，作者介绍了多种先进制造技术的最新进展，包括光刻与光交联图案化技术的高分辨率加工、喷墨打印与电纺工艺的低成本与高定制化优势，以及层压转印技术在柔性多层结构集成中的重要作用。结构设计方面，文章深入探讨了垂直结构、波纹结构与纺织结构等新型器件架构，展示了它们在提升应变容忍性和集成密度方面的潜力。整体而言，该综述不仅揭示了材料与制造工艺的协同优化思路，也为实现具备高可靠性与多功能集成的可拉伸神经形态系统提供了重要参考，展望了其在可穿戴健康监测、神经假体及软体机器人神经系统等领域的广阔应用前景。
文章解读
本文综述了可拉伸突触晶体管在材料体系、制造工艺与器件结构方面的最新进展及所面临的挑战。可拉伸神经形态器件结合了生物突触的信号传递机制与柔性电子的机械适应性，成为实现可穿戴智能系统和人工神经网络的重要方向（图1）。文章从器件构成出发，系统总结了基底、电极、半导体与介电层等功能材料的设计原则与性能优化策略，指出高电性能与高延展性难以兼得，特别是n型与双极型半导体材料仍是制约可拉伸突触晶体管进一步发展的关键瓶颈。随后，作者重点分析了三类核心制造工艺——光刻与光刻图案化、打印、电纺及层压转印——在柔性加工、分辨率及多层集成方面的优势与局限，提出了在兼容性与工艺精度之间实现平衡的思路（图2）。在结构层面，文章讨论了垂直结构、波纹结构与纺织结构等创新架构在提升器件应变容忍性、信号传输稳定性及系统级集成中的关键作用（图3）。此外，作者还回顾了可拉伸突触晶体管在可穿戴神经电子、人工神经假体及软体机器人中的代表性研究成果，展示了其在实现“感知—计算—反馈”闭环功能方面的潜力（图4）。展望未来，论文指出，要实现高性能与可扩展性的统一，仍需在生物相容可拉伸材料合成、与CMOS工艺兼容的集成制造、以及机械与电学耦合机理研究方面持续突破，为构建智能、自修复且可持续的柔性神经电子系统奠定基础。
读后感:
可拉伸突触晶体管为智能柔性电子的发展带来了新的可能。它不仅让电子器件具备类似神经的学习与响应能力，也为可穿戴设备、神经修复和软体机器人提供了更贴近生物特性的解决方案。尽管目前在材料稳定性和大规模制造方面仍存在挑战，但随着跨学科研究的不断推进，这一领域有望实现更灵活、更智能、更具适应性的神经电子系统。
作者简介:
Tae-Woo Lee，韩国首尔国立大学材料科学与工程系教授。2021年当选韩国科学技术院正式院士。已在《Science》《Nature》《Nat. Photon.》《Nat. Nanotechnol.》《Nat. Biomed. Eng.》《Sci. Adv.》《Nat. Commun.》《Joule》《PNAS》《Energy Environ. Sci.》《Adv. Mater.》等高影响力期刊发表论文超过300篇，系列研究成果具有转化潜力。曾获默克奖（2006）、韩国总统青年科学家奖（2008）、韩国科技信息通信部研究创新奖（部长奖，2018）、韩国工程奖（总统奖，2021）、韩国产业通商资源部表彰（部长奖，2021）、庆岩奖（2023）等重要奖项，2020年当选材料研究学会会士，2024年当选国际光学工程学会会士。
基金支持:
本研究得到了韩国国家研究基金会资助（RS-2022-NR067540, RS-2024-00416938）以及中国国家留学基金委员会（no.202006890033）的支持。
【文献链接】
Tingyu Long, et al., Manufacturing Strategies for Stretchable Synaptic Transistors, Wearable Electronics 2, 259-269 (2025).
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2950235725000174
期刊介绍：
Wearable Electronics是一本全方位关注可穿戴电子领域发展的开放获取型学术期刊，期刊刊发文章涵盖可穿戴电子的基础研究和技术应用两个方面，内容涉猎广泛，刊发文章包括但不限于：与可穿戴电子相关的材料（基底材料、金属互联材料、活性层材料、封装材料等）、功能器件（传感与探测器件、通讯器件、存储器件、显示与发光器件、能量转换与存储器件、数据采集与集成电路等）以及与之相关的先进制造技术及理论研究（建模、仿真、制造、集成、封装以及与可穿戴电子产品相关的应用技术等），致力于应对可穿戴电子领域及其核心技术出现的各类全新挑战。
目前，期刊已被Ei Compendex，INSPEC，CAS（美国化学文摘），EBSCOhost等数据库收录。
主编和编委团队：
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