近日，清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室路新春教授团队柴智敏助理教授在基于表面能诱导定向组装的柔性透明电极微纳制造领域取得进展。相关成果以“表面能诱导定向组装制备柔性透明金属网格电极：用于触摸屏和加热器”（Fabrication of Flexible and Transparent Metal Mesh Electrodes Using Surface Energy-Directed Assembly Process for Touch Screen Panels and Heaters）为题发表在《先进科学》（Advanced Science）期刊上。

研究背景

透明导电电极（TCEs）是显示器、触摸屏、太阳能电池、智能窗户等多种现代光电器件的重要组成部分。迄今为止，基于金属网格的TCEs的制造工艺或成本高昂，或分辨率、加工效率有限。相比而言，基于定向组装的微纳制造具有低成本、高效率、柔性化、大面积等优势，有望取代现有微纳制造技术用于TCEs制造。

研究思路与结论

本论文提出一种基于表面能诱导定向组装（SEDA）工艺，以高效制备高分辨率银网格TCEs。在SEDA过程中，三相接触线在亲水图案区域钉扎，而在疏水非图案区域后退，确保了组装过程优异的选择性。针对单步SEDA工艺缺乏组装选择性的难题，本论文创新性的提出一种两步SEDA工艺，巧妙地将在具有亲水网格图案的基底上组装，转变为在具有条纹图案的基底上进行组装。实验结果和理论分析均表明了采用两步SEDA工艺的必要性。

基于两步SEDA工艺，分别在刚性和柔性基底上组装了线宽低至2 μm的银网格。银网格的厚度可以通过改变提拉速度和组装时间来调节。组装的银网表现出优异的光电性能（方阻为1.79 Ω /□,光学透过率为~ 92 %, 品质因数FoM值为2465）以及出色的机械稳定性。论文还展示了组装的银网格在触摸屏面板和加热器中的应用，证明了两步SEDA工艺用于光电领域的应用潜力。

论文作者

清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室袁思晴、范泽斌、王广基为论文共同第一作者，柴智敏助理教授为论文的通讯作者。该工作得到国家自然科学基金青年项目等项目经费支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202304990