日本大阪大學產(chǎn)業(yè)科學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隊，成功開發(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，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)異的導電性，而且比較柔韌，已逐漸被公認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)容易隨機形成，從而會形成不均勻的導電路徑。這樣一來，對電極圖案進行微細化時，會發(fā)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導電路徑中斷的問題。因此，此前一直沒能同時實現(xiàn)透明性、導電性、柔韌性和微細圖案。

此次開發(fā)了通過濕式工藝——親水性/疏水性圖案化來實現(xiàn)銀納米線電極微細化的技術(shù)，由此實現(xiàn)了同時具備透明性、導電性、柔韌性和微細圖案四個特點的透明電極（圖2）。銀納米線布線采用十字配向結(jié)構(gòu)時，實現(xiàn)了最小20μm寬（與單個細胞尺寸相同）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，可見光透射率高達96％。這些特性與大面積銀納米線透明電極相當，證明了新開發(fā)的微細化方法的有效性。

圖2：采用濕式工藝的銀納米線的微細布線及十字配向的納米線

此外，研究團隊還利用高性能的微細銀納米線透明電極，實現(xiàn)了非常薄而且可見光透射率很高的兩款傳感器膜（圖1）。一款是用來從單個細胞中檢測電生理信號的傳感器膜，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。