看不見、摸不著的電子設備
這可能是世界上最薄、最透明的薄片狀感測器。
銀納米線透明電極與交叉排列納米線的濕法工藝。
透明電子學是一門新興科學，有望大規模應用於生物醫學、土木工程和農業等涉及基本視覺觀察的領域。其中，諸如平視顯示器之類的透明電子設備，可以讓飛行員在飛行過程中直視前方讀取飛行數據，顯著提高飛行任務的安全性。用於醫療保健的透明不僅要求成本低、製造工藝簡單，還需要足夠柔韌，能夠親和皮膚。銀納米線網路正好符合這一系列要求。然而，當前工藝製造的隨機納米線陣列，還無法滿足高級應用需求。
phys.org網站當地時間12月14日報道，日本大阪大學的研究人員利用高解析度列印技術，製造出了厘米尺度的交叉排列銀納米線陣列，其可複製特徵尺寸為20微米~250微米。作為功能性概念驗證，研究人員使用該陣列檢測了植物的電生理信號。相關研究成果即將在《先進智能系統》雜誌中發布。
首先，研究人員構建了一個包含圖案的聚合物表面，以確定隨後的納米線特徵尺寸。接著，他們用玻璃棒在圖案上排布銀納米線，形成平行或交叉的納米線網路。
論文作者Teppei Araki說：「在100微米尺度上，圖案的表面電阻為25~170歐姆/平方米，波長550納米的可見光的透過率為96%~99%。這些參數都非常適合透明電子產品的要求。」
研究人員通過監測巴西水草葉子的電位展示了新技術的實用性。由於納米線陣列是透明的，研究人員得以在獲取長期數據的同時，對葉子進行視覺觀察。並且，裝置的厚度僅僅2~3微米，不會對葉片表面造成傷害。
「這種基於微電極的有機場效應晶體管表現出良好的多功能性。」論文作者Tsuyoshi Sekitani說，「其透明度為90%左右，通斷比約106，彎曲半徑達到8毫米時，泄漏電流能夠維持穩定。」
大阪大學的研究人員計劃對透明電子設備作進一步改進，例如在納米線表面加入石墨烯，以提高微電極表面電阻的均勻性。
這項新技術有望使透明電子設備所需原料最簡化，並在功能性方面超過傳統非透明電子設備。
科界原創
編譯：雷鑫宇 審稿：西莫 責編：陳之涵
期刊來源：《先進智能系統》
期刊編號：2640-4567
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