具有良好光学和电气特性、机械耐用性和环境适应性的柔性透明电极 (FTE) 对于可穿戴电子产品的工业化至关重要。由于其显着的光物理特性和机械稳定性，银纳米线 (AgNW) 通常用于制造柔性透明电极。

然而，基于 AgNWs 的柔性透明电极的过度表面粗糙度和低耐久性显着限制了它们的实际应用。最近发表在ACS Applied Materials & Interfaces杂志上的一项研究通过将 AgNWs 与环保和细胞保护性生物材料蜂胶相结合来创造高度稳定、灵活的透明电极来解决这个问题。

基于 AgNWs 的透明电极：概述和挑战

柔性透明电极 (FTE) 是可穿戴电子设备的关键元件，如薄膜光伏面板、有机发光二极管 (OLED)、超级电容器和探测器。传统的氧化铟锡 (ITO) 电极具有内在的脆弱性、不可用性和有问题的制造程序。

因此，许多新型柔性透明电极，如薄金属片、金属纳米棒和导电聚合物，已被创建为传统氧化铟锡 (ITO) 电极的可行替代品。

由于其高透明度、最小的薄层电阻率和显着的机械适应性，银纳米线 (AgNW) 在这些新型 FTE 中脱颖而出。基于 AgNW 的透明电极已用于半导体应用、适应性超级电容器、太阳能电池、检测器和空气净化器。

然而，基于 AgNWs 的柔性透明电极有几个内在缺陷。由于 AgNW 的显着表面粗糙度，OLED 和光伏面板之间会发生短路。此外，AgNW 的稳定性问题限制了它们在可穿戴电子产品中的工业规模适用性。

当前使用方法的局限性

迄今为止，已经探索了诸如接触转移和涂层适应层等技术来缓解与基于 AgNWs 的透明电极相关的问题。与困难的转移程序相反，涂层技术提供了一步生产的好处，并已被广泛用于修饰 AgNWs 电极。

然而，很少有关于基于 AgNWs 的透明电极在不损失光物理特性的情况下实现低表面不规则性和良好稳定性的报道。

已经提出像氧化石墨烯这样的二维材料，以及像氧化锌和二氧化钛这样的金属氧化物来装饰AgNWs，以提高透明电极的耐用性。尽管如此，这些纳米材料通常会导致基于 AgNWs 的透明电极失去不透明度。

由于导电聚合物的电学特性，导电聚合物也被用作基于 AgNWs 的透明电极的改性材料。然而，这些聚合物在高温下会变质，它们固有的酸性最终会引发 AgNWs 网络的化学腐蚀。

基于生物相容性 AgNWs 的透明电极的开发

金属薄膜，如金和铂，可用于通过电解或物理气相沉积技术制造均匀且耐用的透明电极。除了电极特性外，可再生制造技术对于减少复杂制造过程产生的污染至关重要。

在这种情况下，最近报道了一种用于改变 AgNWs 电极的可生物降解壳聚糖化合物。尽管 AgNWs/壳聚糖电极的光滑表面非常显着，但在制造过程之前必须将壳聚糖溶解在酸性溶液中。此外，壳聚糖在高温下会分解并改变颜色。

因此，大规模工业应用仍然迫切需要高度耐用的基于 AgNWs 的透明电极，该电极具有出色的光电性能和使用可持续、可生物降解材料的长期耐用性。

研究的亮点和主要发展

在这项研究中，研究人员报告了极其稳定的基于 AgNWs 的混合适应性透明电极，其中含有生物材料蜂胶。蜂胶是一种蜜蜂采集的化合物，具有可生物降解、细胞保护和抗菌特性。它可以直接从环境中获得，几乎不需要准备。

生物材料蜂胶出色的成膜能力和热性能使混合透明电极的平坦表面和高耐用性成为可能。透明电极表现出更高的光电效率、最小的薄层电阻、良好的光学透明度和平坦的纹理。

更值得注意的是，透明电极表现出良好的物理耐久性和环境适应测试稳定性。经过 10,000 次弯曲循环并暴露于 60°C 和 85% 的湿度后，混合透明电极保持其薄层电阻和表面形状。

还创建了模块化白色 OLED 和压力检测器，以展示所开发的透明电极的功能。白色 OLED 在电流效率和机械耐久性方面优于刚性器件。由此产生的压力传感器也是环境稳定和可定制的。

基于这些结果，可以合理地得出结论，在这项工作中创建的透明电极可用于创建环境友好且极其稳定的自适应电子设备。