柔性透明电极作为众多柔性电子器件及设备的关键组件,在表皮电子、可植入电子、可穿戴设备或传感器、太阳能电池、触摸屏、软体机器人等领域都有着非常广泛的应用。然而传统的透明导电材料氧化铟锡(ITO)由于自身的缺陷已经不能满足柔性透明导电材料日益增长的需求。发展各项性能优异的柔性透明导电材料来替代ITO有着非常重大的意义。近年来的替代材料主要有碳基导电材料(包括石墨烯、碳纳米管)、导电聚合物、金属纳米线基透明电极。在众多替代材料中,金属纳米线基透明电极展现出优异的光电性能和机械柔性,受到科研人员的青睐。本文的主要研究内容是基于Au纳米槽网络结构可拉伸透明电极的制备,以及该电极在人体表皮电极和柔性传感方面的应用。在制备方法上,采用静电纺丝技术制备超细的无支撑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维模板,并进行金属沉积,通过将金属化的纳米纤维转移至预拉伸的弹性衬底,获得具有良好可拉伸性能的周期性弹簧结构。该电极展现出优异的拉伸性能:单次拉伸到500%的应变后电极的电阻仅仅增加30%,拉伸到950%后才不导电。该电极还有着优异的抗疲劳性能:在200%的应变下循环拉伸10万次,电阻仅增加60%左右。更重要的是,该电极在拉伸性能得到大幅度提升的同时仍保持较好的光电性能。本文还基于该电极进行了应用研究。以Au纳米槽网络为上下电极、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介电层的电容型传感器,虽然其灵敏度并不突出,但能够很好地对人体皮肤形变作出响应,且有着良好的稳定性、线性度以及透明度。可拉伸Au纳米槽网络透明电极有望在人体表皮获可穿戴电子技术上产生重要应用。本文使用添加钙离子的丝素蛋白溶液将弹簧状Au纳米槽网络从PDMS或Ecoflex衬底转移至丝素蛋白衬底,再贴附在皮肤上。利用丝素蛋白良好的生物相容性和它与皮肤优异的贴附性,我们制备了一种以丝素蛋白作为衬底的Au纳米槽网络结构表皮电极,并对其进行了相关电性能和生物相容性测试。研究表面,这种电极是一种理想的表皮电极。基于静电纺丝纳米纤维模板柔性透明电极有着许多优异的特性,本文所制备的Au纳米槽网络结构透明电极不仅有着非常优异的拉伸性能,而且可转移至其它基底,这对该电极在表皮电子、可植入电子等柔性电子领域的应用具有十分重要的意义。