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团队开发大型可拉伸透明电极
发布时间:2020-05-08 09:42    文章作者:ag8亚集团官方网站

  韩国研究小组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KIST光电光电混合研究中心的Sang-Soo Lee博士和Jeong Gon Son博士领导的研究小组已开发出一种制造大面积电子设备的技术(大于A4尺寸的纸张)的波浪形银纳米线网络电极,其结构可拉伸,具有高度的导电性和透明度。

  透明电极可以使电流流过,这对于基于太阳能电池和触摸屏的显示设备至关重要。目前,基于铟锡氧化物(ITO)的透明电极已商业化使用。基于ITO的透明电极由具有非常低的可拉伸性并且非常易碎的金属氧化物的薄层制成。因此,ITO电极不适用于柔性和可穿戴设备,柔性和可穿戴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的透明电极作为其主要特征之一。

  甲银纳米线为数十纳米直径,和纳米材料本身是长且薄的像棒。当施加外力时,纳米线的小尺寸使其可以弯曲。由于它是由银制成的,因此银纳米线具有出色的电导率,可用于直线纳米线的随机网络中,以制造高度透明且柔软的电极。然而,尽管事实上银纳米线是可弯曲的和柔性的,但是它不能用作可拉伸的材料。

  其他研究团队已使用将银纳米线放置在预拉伸的弹性基板上并松弛基板以使其恢复到原始尺寸的方法,研究了可拉伸电极,同时在此过程中创建了具有小曲率半径的波浪形或皱纹银纳米线结构。然而,该方法存在一个主要问题:纳米线容易因重复的拉伸松弛循环而断裂。通常通过增加纳米线的数量以形成高密度纳米线网络来解决该问题,从而即使纳米线被部分破坏,仍然可以保持足够的电连接以使用弹性电极。然而,

  由李相秀博士和郑正山博士领导的KIST研究团队开发了一种新方法,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,从而解决了纳米线断裂和损坏的问题。放松预拉伸基材时。当溶剂放置在纳米线网络上时,它们会变湿,并且各个纳米线之间的摩擦阻力较小。特别地,每条银纳米线可以在水中加工并重新排列成具有大曲率半径的弯曲纳米线结构,从而可以实现能够稳定拉伸的结构。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离。

  通过以这种方式制造银纳米线网络,研究团队能够将基板及其纳米线次拉伸松弛循环中稳定地保持透明性和导电性。该团队还发现,可以使用乙醇和水作为溶剂的廉价且环保的工艺来生产这种材料。

  KIST研究小组使用其最新开发的工艺在A4纸大小的基材上形成波浪形的银纳米线网络薄膜,并成功地制作了可伸缩且透明的显示器,其尺寸与成年人的手大小相同。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,该团队能够证明该新工艺对除电致发光层以外的所有透明显示器的适用性。

  KIST的Lee Sang-Soo Lee博士说:“ 通过这项研究开发的使用波浪形银纳米线网络制成的可拉伸透明电极具有很高的电导率,不会因任何变形而改变。” KIST的Jeong Gon Son博士补充说:“由于该技术可用于批量生产,因此有望对与可穿戴电子设备相关的市场产生巨大影响,例如高性能智能穿戴和医疗设备领域。”


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