走向你看不见或感觉不到的电子产品

透明的电子设备——例如平视显示器，允许飞行员在保持视线前方的同时读取飞行数据——提高了安全性，并允许用户在传输过程中访问数据。对于医疗保健应用，电子产品不仅需要便宜且易于制造，而且还需要足够灵活以贴合皮肤。银纳米线网络满足这些标准。然而，当前的开发方法会产生随机纳米线排列，这对于高级应用来说是不够的。

在一项即将进行的高级智能系统研究中，大阪大学的研究人员使用高分辨率印刷制造了厘米级交叉排列的银纳米线阵列，具有 20 到 250 微米的可重复特征尺寸。作为功​​能的概念验证，他们使用他们的阵列来检测来自植物的电生理信号。

研究人员首先创建了一个图案化的聚合物表面来定义随后的纳米线特征尺寸。使用玻璃棒将银纳米线扫过图案导致平行或交叉排列的纳米线网络，这取决于扫掠的方向。纳米线交叉排列、图案内排列和光电特性令人印象深刻。

“小于 100 微米的图案的薄层电阻为每平方 25 至 170 欧姆，550 纳米的可见光透射率为 96% 至 99%，”共同资深作者 Teppei Araki 说。“这些值非常适合透明电子产品。”

研究人员通过监测巴西水草叶子的电势展示了他们技术的实用性。由于纳米线阵列是透明的，研究人员能够在长时间获取数据的同时保持叶子处于目视观察状态。一个 2 到 3 微米厚的装置贴合叶子表面而不会造成损坏。

“我们基于微电极的有机场效应晶体管表现出出色的多功能性，”共同资深作者 Tsuyoshi Sekitani 说。“例如，透明度为 90%，开关比为 ~10 6，并且泄漏电流在以 8 毫米的半径弯曲时保持稳定。”

透明电子是一项新兴技术。对于生物医学、土木工程、农业和其他需要基本目视观察的应用，大规模生产必须简单且成本低廉。这里描述的进步是朝着这个方向迈出的重要一步。大阪大学的研究人员计划进行进一步的技术改进，例如将石墨烯结合到纳米线的表面上。这将提高微电极薄层电阻的均匀性。最终，研究人员的技术将有助于最大限度地减少电子产品的原材料输入，并超越传统非透明电子产品的功能。

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