NC、AFM等期刊报道银纳米线最新研究进展！

2025-07-08 　来源：江苏先丰纳米材料科技有限公司　>>进入该公司展台　

银纳米线（Silver Nanowires，AgNW），是一种具有独特结构和优异性能的金属纳米材料。其直径处于纳米级，长度却达微米级，拥有较大的长径比，因其具备高导电性和良好的机械柔韧性，在柔性电子领域备受关注，常被用于组装柔性电子设备的柔性电极，如制作透明电极、柔性导电图案、可伸缩导线等。

本期整理了3篇银纳米线的最新研究进展，一起看下吧~

Nature Communications

超支化稳定剂赋能银纳米线墨水助力柔电多用途打印

柔性、可穿戴电子设备通常需要高性能的电极材料，以适应各种复杂的形状和运动，同时保持良好的电学性能。尽管金属纳米线（如银纳米线）因其高电导率和机械柔性而具有吸引力，但它们在溶液中容易聚集，难以制备出适合印刷的稳定悬浮液。此外，传统的聚合物分散剂会阻碍纳米线之间的连接，降低电导率，且需要复杂的后处理步骤来去除这些添加剂。

2025年3月16日，期刊Nature Communications报道研究人员采用低含量的超支化分子(HPMs) 作为分散剂和稳定剂(AgNW和HPMS的重量比=1：0.001)，配制了稳定的水相和有机相AgNW油墨，能够通过简单的打印技术制造出高性能的电子设备。

研究人员采用棒材涂布、丝网印刷、开槽模涂覆、挤出3D印刷等方法，将稀薄或凝胶状的AgNW油墨印刷到柔性基材上，包括纸张、塑料、织物和弹性体，以构造具有良好分辨率和均匀性的柔性甚至可伸展的图案。

研究结果表明，印刷的AgNW图案显示出高的导电性，不需要苛刻的后处理过程，如溶剂清洗或高温热处理来去除残留的分散剂。此外，条涂AgNW透明电极的透过率为94.7%，方阻为17.1SqΩ−1，槽式模涂AgNW电极经受了10,000次以上的弯曲循环，丝网印刷AgNW导体的高电导率为6.2×10-4Scm−1，印刷分辨率为20μm，3D印刷的AgNW图形可拉伸至60%应变。

与传统大量使用的有机聚合物分散剂（如PVP）不同，HPMs凭借其独特的三维结构，仅需少量即可发挥高效稳定作用。其末端基团能与AgNWs形成强配位键(N-Ag或S-Ag) ,剩余末端基团与溶剂相互作用，提供空间位阻，抑制AgNW聚集，实现了在多种溶剂中对AgNWs的稳定分散，制备出固含量高达20wt.%的稳定墨水，极大地拓展了墨水的适用范围。

重要的是，这种HPMS配方策略普遍适用于各种功能纳米线悬浮液。这些多功能导电和半导体纳米线油墨能够高效地制造用于能量采集、无线通信、传感和光检测的印刷可穿戴集成系统。

文献名称：Ink formulation of functional nanowires with hyperbranched stabilizers for versatile printing of flexible electronics

Advanced Functional Materials

激光诱导石墨烯辅助银纳米线转印和图案化，制备超保形透气表皮电极

表皮电子器件作为一种新型的可穿戴设备，凭借其类皮肤的力学特性（低模量、高柔韧性）和优异的保形接触能力，在健康监测、疾病诊断及人机交互领域展现出显著优势。

2025年3月10日，期刊Advanced Functional Materials报道研究人员提出了一种激光诱导石墨烯辅助银纳米线转印和图案化方法，该方法极大地提高了使用低模量基底转印银纳米线的转印率。

在该项工作中，研究人员将图案化的银纳米线集成到极低模量的硅胶粘合剂中制备超保形表皮电极。通过90°剥离力、应力应变曲线测试等综合评估了超薄（50μm）表皮电极的保形性，以及测试了透光度和透气性。

结果表明，表皮电极具有良好的粘附性（70N/m，25%图案覆盖率）、拉伸性能（405%）、低杨氏模量（0.53MPa）和高透气性（8.84mg/cm2h）。表皮电极可以与皮肤动态贴合，且具有较低的皮肤接触阻抗，可在复杂环境中（例如运动和大量出汗时）长期、高保真地监测电生理信号。

皮肤接触阻抗测试表明，P-SSA电极皮肤接触阻抗较商用Ag/AgCl电极更低，并且动态形变下信号波动更小，在连续7天的心电监测中信噪比（SNR）仅从18.38降至17.43。

此外，LIG辅助转印可以制备坚固的接口，以在柔性电极和刚性硬件之间建立稳定的连接。另外，进一步设计了一个八通道肌电采集系统，该系统结合了深度学习算法，用于手势分类和识别，准确率高达95.4%。

这项研究的结果还为长期动态健康监测、假肢控制和人机交互提供了下一代表皮电子产品的设计指南和制造方法。

文献名称：Laser‐Induced Graphene‐Assisted Patterning and Transfer of Silver Nanowires for Ultra‐Conformal Breathable Epidermal Electrodes in Long‐Term Electrophysiological Monitoring

Chemical Engineering Journal

表面能量导向组装工艺制备柔性、透明且导电的银线电极

柔性透明导电电极（FTCE）是新兴光电子技术的重要组成部分，包括柔性显示器、智能眼镜/窗户、有机太阳能电池和电子皮肤。表面能量导向组装（SEDA）工艺以其创建高分辨率和高保真图案而著称，已被用于在刚性玻璃基板上制造TCE。然而，在柔性基底上制造FTCEs的研究相对来说还不够深入。

2025年3月2日，期刊Chemical Engineering Journal报道研究人员使用SEDA工艺在柔性聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）基底上制作出银图案。他们设计了一种表面处理工艺，通过在基底上涂覆含氟薄膜，使PEN基底疏水。

与硅烷自组装涂层基底相比，这种方法大大降低了表面粗糙度，具有显著的改进效果，因此，基底表面的接触角滞后最小，从而使纳米颗粒悬浮液能够有效脱水。此外，纳米颗粒悬浮液可以被选择性地夹在图案化的亲水区域上，并从非图案的疏水区域排斥。

利用这种方法，研究人员成功地在PEN基底上组装了由银纳米粒子、量子点、碳纳米管、银纳米线和镓铟共晶组成的各种几何形状和尺寸的功能图案，分辨率高达500nm。组装后的银线电极具有优异的透光率（∼88%）、低薄片电阻（7.12Ω/□）和高机械稳定性，并展示了它们在电致发光器件中的应用。

该项工作证明了使用SEDA工艺在柔性PEN基板上制造微/纳米级图案的可能性。

文献名称：Flexible, transparent and conductive silver line electrodes fabricated using surface energy-directed assembly process on polyethylene naphthalate substrates

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