開發功能的納米線墨水需要控制其組成、流變性(rheological)、流體性等因素進行優化,改善其打印的性能。并且,需要苛刻的后處理保證得到柔性器件的性能最大化,如何均勻的將納米線的結構均勻沉積,并且保證器件的重復性和規模化變得具有非常大的挑戰。
有鑒于此,南開大學梁嘉杰教授等報道提出開發Ag納米線(AgNW)墨水的策略,并且使用超支化分子HPMs(hyperbranched molecules)作為Ag納米線的分散劑和穩定劑。
本文要點:
(1)
通過低含量的HPMs(AgMW:HPMs的質量比=1:0.001),HPMs的三維結構和官能團使得制備固體含量達到20 wt. %的HPMs-AgNW墨水。這種HPMs-AgNW墨水能夠打印得到分辨率為20 μm的圖案,并且能夠在各種柔性載體上進行打印,無需復雜的后處理。
(2)
得到條狀涂層的透明電極(電阻達到17.1 Ω sq-1,透光率達到94.7 %),槽模涂層柔性導電圖案,絲網印刷導線(導電性達到6.2×104 S cm-1),3D打印可拉伸導線。重要的一點是,這種HPMs穩定策略(HPMs-stabilized formulation strategy)是一種功能納米線的普適性功能策略,能夠對各種納米線可穿戴器件進行集成。
參考文獻
Mi, X., Liu, L., Yang, S. et al. Ink formulation of functional nanowires with hyperbranched stabilizers for versatile printing of flexible electronics. Nat Commun 16, 2590 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57959-4
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57959-4