银纳米线网。清晰的导体：这幅扫描电子显微镜图像显示，透明导电薄膜包含银纳米线（明显像线条）、钛纳米粒子和导电聚合物。 来源：加州大学洛杉矶分校

除了昂贵的价格，铟锡氧化物还有几个缺点。它很脆，这就使它实际上不能用于柔性显示器和太阳能电池，而且也缺乏可用的铟，这种元素主要见于亚洲。此外，铟锡氧化物薄膜的生产效率相对较低。

现在，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员在美国化学学会（ACS）《纳米》（Nano）杂志上报道，他们已经开发出一种独特的方法，可以生产透明电极，使用的是银纳米线，也结合其他纳米材料。新的电极是柔性的，而且高度导电，克服了与铟锡氧化物相关的局限性。

一段时间以来，银纳米线（AgNW）网已被视为很有前途的候选材料，可以取代铟锡氧化物，因为它们是柔性的，每条线都高度导电。但是，往往需要复杂的加工，以熔化交叉的银纳米线，实现低电阻和良好的底材附着力。为了解决这个问题，加州大学洛杉矶分校的研究人员证明，熔化银纳米线时，采用金属氧化物纳米粒子和有机聚合物，他们就可以有效地生产出高度透明的导体。

这一研究小组代表着一项协作，参与者有加州大学洛杉矶分校亨利•萨缪里工程和应用科学学院（Henry Samueli School of Engineering and Applied Science）材料科学与工程系，加州大学洛杉矶分校文学和科学学院化学与生物化学系，以及加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所（CNSI：California NanoSystems Institute）。

小组领导杨阳（Yang Yang）是材料科学与工程教授，保罗•魏斯（Paul Weiss）是加州纳米技术研究所主任，材料科学与工程教授，也是化学和生物化学教授。

“在这项工作中，我们演示了一种简单而有效的解决方法，可制成高导电的银纳米粒子复合薄膜，这种薄膜具有优良的光学透明度和机械性能，”杨阳说，他是加州纳米系统研究所纳米可再生能源中心主任。“这是迄今为止最好的解决方法：处理过的透明电极可兼容多种基材选择。”

科学家们可以轻松地用这种纳米线喷涂表面，做成一个透明垫子，但挑战是使银纳米线更安全地附着到表面，又不需要极端温度（200℃）或高压力，这些步骤会使纳米材料较少兼容敏感的有机材料，这些材料通常用于制备柔性电子产品。

为了迎接这一挑战，论文的第一作者朱芮（Rui Zhu）开发出一种低温方法，用银纳米线制备高性能透明电极，这需要喷涂一种独特化合的纳米材料。

首先，研究人员要在表面喷上一种市售的银纳米线溶液。然后，他们用二氧化钛纳米粒子溶液处理这种纳米线，制成一种混合薄膜。薄膜干燥后，毛细力会把纳米线拉到一起，这可以提高薄膜的导电性。然后，科学家给这种薄膜涂上一层导电聚合物，以增强导线对表面的附着力。

这种银纳米粒子复合网格具有高导电性，也具有优良的光学透明度和力学性能。研究小组制作太阳能电池，也采用这种新电极，而且发现，它们的性能可媲美铟锡氧化物制成的太阳能电池。

这项研究获得的支持来自海军研究办公室（Office of Naval Research）和卡夫利基金会（Kavli Foundation）。