图片由材料学院提供


　　本报讯（学生记者 康宁）目前，市场上广泛使用的透明导电薄膜多采用铟锡氧化物(ITO)薄膜，但铟是一种稀有金属，它的可开采储量不断减少。碳纳米管(CNT)导电薄膜作为性能更好的替代品，近年来也逐渐得到人们的关注。天津工业大学材料学院耿宏章教授与他的科研团队，对柔性碳纳米管透明导电薄膜制备进行技术创新，使其产业化生产成为可能，该项目荣获 “纺织之光”2016年度中国纺织工业联合会科学技术奖二等奖。这一技术已达到了国际先进水平。
　　手指在手机屏幕上滑动点按，就能翻转页面、接听电话、打字、玩游戏，这些便利都得益于触摸屏。而这生活中随处可见的触摸屏的奥秘，实际上都在这一张薄薄的导电膜上。传统发光器件的导电薄膜多采用ITO薄膜，但其在沉积时要求真空度高，生产成本较高，柔性差，并且粘附性能不好，刚性易碎，限制了其在柔性显示领域的广泛应用。CNT在导电、透光，强度和柔性方面都呈现良好的特性，少量的CNT就可以形成一层随机的网络结构的CNT柔性透明导电薄膜，可以代替传统的ITO薄膜应用在未来的柔性可穿戴设备当中。CNT的各种处理和薄膜的制作过程及后处理，世界各国的研究小组所得出的性能指标相差也非常之大，怎样通过技术改进获得高导电性、透光性、均匀性和附着力强的薄膜，仍是研究的重中之重。
　　天津工大耿宏章教授团队研发出的可穿戴用柔性光电薄膜制备技术，用一种简易快速喷涂与酸处理技术相结合的技术以及棒涂法与酸处理优化技术相结合，可以大面积快速制备碳纳米管柔性透明导电薄膜，能够克服ITO薄膜的很多缺点，在保持高透光率的前提下提高柔性碳纳米管导电薄膜的导电性能，降低面电阻，降低成本，以期将其更好的应用于光电器件等领域。CNT薄膜应用于触屏手机的触摸感应器层，就其柔韧性这一点来说，可以应用于可弯曲、柔性的触摸屏，就其高导电性能的这一点来说，它能够大幅提高触屏手机多点触控的灵敏性，其光学性质稳定，高透光率的特点则会让你的手机屏幕画质更加清晰，色彩逼真。这种薄膜会成为未来应用在可穿戴设备上的最有发展前景的材料之一。
　　CNT薄膜的主要成分是碳，碳是自然中含量最丰富的材料，从植物、酒精中都能提取，不同于稀有金属铟的储量稀少，并且随着技术的日渐成熟，产量的不断扩大，碳纳米管价格逐渐下降，具有减少成本、降低能耗、节能环保的特点，这也十分契合当今社会环境友好可持续发展的趋势。该项目成果已进行推广应用，取得了较为显著的社会效益和经济效益。
　　研究团队还开发了酸处理技术提高薄膜导电性能的方法，采用喷涂法与酸处理技术相结合的技术，制备了低面电阻的碳纳米管薄膜，研究了酸处理提高薄膜导电性的机理，建立了酸处理提高薄膜导电性的理论。
　　根据NanoMarket公司公布的预测，透明导电膜的市场将由2010年的24亿美元增长到2017年的76亿美元，年增长率为45%。特别是在柔性显示领域，碳纳米管薄膜性能优异、环境友好，具有强大的市场竞争力，随着柔性显示器、触摸屏、发光器件等需求的急速增长，碳纳米管薄膜的市场份额逐渐增加，市场前景将非常大，将产生巨大的经济效益。