日本大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所的助教荒木徹平、博士研究生竹本明壽也及教授關(guān)谷毅等人組成的研究團(tuán)隊(duì)，成功開(kāi)發(fā)出了全球最薄、透明度最高的電位傳感器膜（圖1）。

圖1：全球最薄最透明的電位傳感器膜

透明電極（透明布線）一直在顯示器和光伏電池等光電器件中發(fā)揮著重要作用，透明電極利用氧化銦錫（ITO）等材料制作。近年來(lái)，作為材料較硬的ITO透明電極的代替材料，業(yè)界研究了碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電性聚合物和金屬納米線等。這些新材料作為柔性顯示器和柔性光伏電池等新一代光電器件的材料備受關(guān)注。

尤其是采用銀納米線的透明電極，因具備金屬特性，擁有優(yōu)異的導(dǎo)電性，而且比較柔韌，已逐漸被公認(rèn)為是易于提高性能的材料。此前，銀納米線電極一直利用旋涂、滴鑄和噴涂等濕式工藝制作。但在電極中，銀納米線的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)容易隨機(jī)形成，從而會(huì)形成不均勻的導(dǎo)電路徑。這樣一來(lái)，對(duì)電極圖案進(jìn)行微細(xì)化時(shí)，會(huì)發(fā)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電路徑中斷的問(wèn)題。因此，此前一直沒(méi)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)透明性、導(dǎo)電性、柔韌性和微細(xì)圖案。

此次開(kāi)發(fā)了通過(guò)濕式工藝——親水性/疏水性圖案化來(lái)實(shí)現(xiàn)銀納米線電極微細(xì)化的技術(shù)，由此實(shí)現(xiàn)了同時(shí)具備透明性、導(dǎo)電性、柔韌性和微細(xì)圖案四個(gè)特點(diǎn)的透明電極（圖2）。銀納米線布線采用十字配向結(jié)構(gòu)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了最小20μm寬（與單個(gè)細(xì)胞尺寸相同）的圖案尺寸。銀納米線電極的特性方面，25μｍ寬產(chǎn)品的薄膜電阻為25Ω/sq，可見(jiàn)光透射率高達(dá)96％。這些特性與大面積銀納米線透明電極相當(dāng)，證明了新開(kāi)發(fā)的微細(xì)化方法的有效性。

圖2：采用濕式工藝的銀納米線的微細(xì)布線及十字配向的納米線

此外，研究團(tuán)隊(duì)還利用高性能的微細(xì)銀納米線透明電極，實(shí)現(xiàn)了非常薄而且可見(jiàn)光透射率很高的兩款傳感器膜（圖1）。一款是用來(lái)從單個(gè)細(xì)胞中檢測(cè)電生理信號(hào)的傳感器膜，另一款是配備了作為源極、漏極和柵極使用的有機(jī)晶體管電路的傳感器膜。這些傳感器還被證明具有優(yōu)異的耐彎曲性。