团队开发出大规模可拉伸透明电极

一个韩国研究团队开发了一种大型可拉伸透明电极，用作可拉伸显示器。韩国科学技术研究院 (KIST) 宣布，由韩国科学技术院光电混合研究中心的 Sang-Soo Lee 博士和 Jeong Gon Son 博士领导的一个研究小组已经开发出一种制造大面积(比 A4 纸大)波浪状银纳米线网络电极，在结构上可拉伸，具有高度的导电性和透明度。

透明电极，电流通过它，对于基于太阳能电池和触摸屏的显示设备是必不可少的。基于氧化铟锡(ITO)的透明电极目前已商业化使用。基于 ITO 的透明电极由一层薄薄的金属氧化物制成，其拉伸性非常低且非常脆弱。因此，ITO电极不太适合柔性和可穿戴设备，这些设备有望迅速成为电子设备市场的主流产品。因此，有必要开发一种具有可拉伸性作为其主要特征之一的新型透明电极。

一根银纳米线的直径有几十纳米，纳米材料本身又长又细，像一根棍子。纳米线的小尺寸允许它在施加外力时弯曲。由于由银制成，银纳米线具有优异的导电性，可用于直纳米线的随机网络中，以制造高度透明和柔性的电极。然而，尽管银纳米线具有可弯曲性和柔韧性，但它不能用作可拉伸材料。

其他研究团队使用一种方法研究了可拉伸电极，这种方法是将银纳米线放置在预拉伸的弹性基材上，然后放松基材使其恢复到原始尺寸，同时在此过程中创建具有小曲率半径的波浪形或皱纹银纳米线结构. 然而，这种方法有一个主要问题：纳米线很容易被重复的拉伸-松弛循环破坏。这个问题通常是通过增加纳米线的数量来制造高密度纳米线网络来解决的，这样即使纳米线部分断裂，仍然可以保持足够的电连接来使用弹性电极。然而，

由 Sang-Soo Lee 博士和 Jeong Gon Son 博士领导的 KIST 研究团队开发了一种新工艺，通过使纳米线网络与溶剂接触来形成结构可拉伸的纳米线网络，以克服纳米线断裂和损坏的问题当松弛预拉伸的基材时。当溶剂置于纳米线网络上时，它们会变湿，并且单个纳米线之间的摩擦阻力较小。特别是每根银纳米线都可以在水中加工，重新排列成具有大曲率半径的弯曲纳米线结构，从而可以实现稳定拉伸的结构。由于纳米线没有经历任何不稳定的条件，因此没有纳米线网络断裂或纳米线层剥落。

通过以这种方式制造银纳米线网络，研究团队能够将衬底及其纳米线拉伸至少初始长度的 50%，在大约 5,000 次拉伸-松弛循环中稳定地保持透明度和导电性。该团队还发现，这种材料可以使用廉价且环保的工艺生产，该工艺使用乙醇和水作为溶剂。

KIST 研究团队使用其新开发的工艺在A4 纸大小的基板上形成波浪形银纳米线网络薄膜，并成功地创建了成人手大小的可拉伸透明显示器。尽管施加了各种机械变形，该显示器仍保持其恒定的发光效率。通过测试，该团队能够证明新工艺适用于除电致发光层之外的所有透明显示器。

KIST 的 Sang-Soo Lee 博士说：“使用通过这项研究开发的波浪形银纳米线网络制成的可拉伸透明电极具有高度的导电性，不会因任何变形而改变。” KIST 的 Jeong Gon Son 博士补充说：“由于该技术可以用于大规模生产，因此预计将对与高性能智能穿戴等可穿戴电子设备相关的市场和医疗设备领域产生重大影响。”

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