Transparent elektronik – som head-up-displayer som låter piloter läsa flygdata samtidigt som de håller ögonen framför sig – förbättrar säkerheten och tillåter användare att komma åt data under transporten. För vårdtillämpningar, elektroniken måste inte bara vara billig och enkel att tillverka, men också tillräckligt flexibel för att anpassa sig till huden. Silver nanotrådnätverk uppfyller dessa kriterier. Dock, nuvarande utvecklingsmetoder skapar slumpmässig nanotrådsanpassning som är otillräcklig för avancerade applikationer.

I en kommande studie i Avancerade intelligenta system , forskare från Osaka University har använt högupplöst utskrift för att tillverka korsjusterade silvernanotrådar i centimeterskala, med reproducerbara funktionsstorlekar från 20 till 250 mikrometer. Som ett proof-of-concept för funktionalitet, de använde sina arrayer för att upptäcka elektrofysiologiska signaler från växter.

Forskarna skapade först en mönstrad polymeryta för att definiera den efterföljande nanotrådsstorleken. Att använda en glasstav för att svepa silvernanotrådar över mönstret ledde till antingen parallella eller tvärriktade nanotrådsnätverk, beroende på riktningen för svepet. Korsuppriktning av nanotrådar, inriktning inom mönstret, och de elektrooptiska egenskaperna var imponerande.

"Plåtmotståndet för mönster mindre än 100 mikrometer varierade från 25 till 170 ohm per kvadrat, och den synliga ljustransmittansen vid 550 nanometer var 96% till 99%, " säger Teppei Araki, co-senior författare. "Dessa värden är väl lämpade för transparent elektronik."

Forskarna visade upp användbarheten av sin teknik genom att övervaka den elektriska potentialen hos brasilianska vattengräsblad. Eftersom nanotrådsuppsättningarna är genomskinliga, forskarna kunde hålla bladet under visuell observation samtidigt som de samlade in data under långa tidsperioder. En 2- till 3-mikrometer tjock enhet anpassade sig till ytan på ett löv utan att orsaka skada.

"Våra mikroelektrodbaserade organiska fälteffekttransistorer uppvisade utmärkt multifunktionalitet, " säger Tsuyoshi Sekitani, co-senior författare. "Till exempel, transparens på 90 %, på/av-förhållandet var ~10 ⁶ , och läckströmmen förblev stabil vid böjning vid en radie av 8 millimeter."

Transparent elektronik är en ny teknik. Det måste vara enkelt och billigt att masstillverka för biomedicin, civilingenjör, lantbruk, och andra applikationer som kräver underliggande visuell observation. Det framsteg som beskrivs här är ett viktigt steg i den riktningen. Forskarna vid Osaka University planerar att göra ytterligare tekniska förbättringar, som att införliva grafen på nanotrådens yta. Detta kommer att förbättra likformigheten i mikroelektrodernas arkresistans. I sista hand, forskarnas teknologi kommer att bidra till att minimera råvaruinmatningen från elektronik, och överträffa funktionaliteten hos konventionell icke-transparent elektronik.