这可能是世界上最薄、最透明的薄片状传感器。
银纳米线透明电极与交叉排列纳米线的湿法工艺。
透明电子学是一门新兴科学，有望大规模应用于生物医学、土木工程和农业等涉及基本视觉观察的领域。其中，诸如平视显示器之类的透明电子设备，可以让飞行员在飞行过程中直视前方读取飞行数据，显著提高飞行任务的安全性。用于医疗保健的透明不仅要求成本低、制造工艺简单，还需要足够柔韧，能够亲和皮肤。银纳米线网络正好符合这一系列要求。然而，当前工艺制造的随机纳米线阵列，还无法满足高级应用需求。
phys.org网站当地时间12月14日报道，日本大阪大学的研究人员利用高分辨率打印技术，制造出了厘米尺度的交叉排列银纳米线阵列，其可复制特征尺寸为20微米~250微米。作为功能性概念验证，研究人员使用该阵列检测了植物的电生理信号。相关研究成果即将在《先进智能系统》杂志中发布。
首先，研究人员构建了一个包含图案的聚合物表面，以确定随后的纳米线特征尺寸。接着，他们用玻璃棒在图案上排布银纳米线，形成平行或交叉的纳米线网络。
论文作者Teppei Araki说：“在100微米尺度上，图案的表面电阻为25~170欧姆/平方米，波长550纳米的可见光的透过率为96%~99%。这些参数都非常适合透明电子产品的要求。”
研究人员通过监测巴西水草叶子的电位展示了新技术的实用性。由于纳米线阵列是透明的，研究人员得以在获取长期数据的同时，对叶子进行视觉观察。并且，装置的厚度仅仅2~3微米，不会对叶片表面造成伤害。
“这种基于微电极的有机场效应晶体管表现出良好的多功能性。”论文作者Tsuyoshi Sekitani说，“其透明度为90%左右，通断比约106，弯曲半径达到8毫米时，泄漏电流能够维持稳定。”
大阪大学的研究人员计划对透明电子设备作进一步改进，例如在纳米线表面加入石墨烯，以提高微电极表面电阻的均匀性。
这项新技术有望使透明电子设备所需原料最简化，并在功能性方面超过传统非透明电子设备。
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编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《先进智能系统》
期刊编号：2640-4567
原文链接：https://phys.org/news/2020-12-imperceptible-electronics.html
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