高透光功用器材可以与光学窗口集成而备受职业重视，在“双碳”年代，电致变色调光节能窗、半通明光伏组件等作为高科技智能资料正成为低碳修建与新能源轿车的新宠；在显现范畴，昂首显通明显现用于导航、玻璃窗广告、轿车装饰星空顶等；AR/VR智能变色调光眼镜、光学镜头号许多使用方向都需求高透光器材或高透光功用膜。

  但许多功用优异的资料是不透光或有色彩的，这类资料可以制备功用优异的器材但不行以完结可见光高透；在研制高透光器材时，往往需求榜首先考虑资料透光性，而这类资料或许其它功用或许不是最佳的，因此最终是献身功用下的一种无法归纳平衡。比方电极资料，金属是最好的导电资料，但其自身并不透光，只要做到20 nm以下才有必定的可见光透过率。因此在工业范畴传统通明电极的干流是ITO膜。因其是氧化物资料，电导率比较来说较低，在高透过率下其方阻约在10-100 Ω/□。用在修建玻璃或轿车玻璃大尺度产品时，方阻过大带来电极上电压降问题的下风突显，如大尺度电致变色产品变色速度慢，变色不均匀、寿数变短等问题。在电致变色等器材中，对电极功用膜层往往带有弱的色彩，也会影响产品的透过率与比照度等目标而很难完结高端使用。

  中科院姑苏纳米所印刷电子团队曾在崔铮研讨员领导下结合纳米压印工艺及印刷填充纳米导电银浆，开发出了高品质微结构周期金属网格的通明导电膜，处理了高透光与高导电不行兼得的难题，在触控屏上完结大规模使用，发明产量数十亿，该技能也荣获了2014年中国专利金奖。后续团队在苏文明研讨员带领下，进一步立异工艺完结了高透光下、方阻比ITO小1000倍的铜网格通明导电膜，并在柔性通明电极、通明电磁屏蔽、通明电加热、通明天线功用方面展现了强壮的技能竞争力。

  近来，中国科学院姑苏纳米所苏文明研讨员团队与日本冲绳科技大学院大学易袁秋强博士等协作，在金属网格通明电极的基础上，进一步将将带色功用层资料微结构化，用于电致变色、通明超级电容器和通明锌电池制备等各种透视型器材提高通明度等光学功用，并在Nat. Commun.（10.1038/s43-w）上作为透光器材一种通用战略进行了报导。

  在这项作业中，团队以电致变色器材作为首要研讨目标。在电致变色器材结构中，作为离子存储层的对电极对电荷平衡调理至关重要。但是，离子存储才能强的对电极资料在器材复原态下会构成色彩搅扰而极度影响比照度。团队使用纳米压印技能，在高通明的UV胶外表制造深邃宽比的周期性网格凹槽结构作为模板。随后，将纳米银填充到沟槽中，并电镀镍完结高导电、高稳定性金属网格通明电极的制备，此刻沟槽为半填满状况，随后将研制成纳米浆料的离子存储资料填充到电极上方的沟槽中，构成嵌入式离子存储（embedded ion storage, EIS）网格，占整个外表约3~8%的面积，可见光直测透过率高达 88%。对用其制备的电致变色器材色坐标监测标明，在充放电进程中微结构化的离子贮存层不影响光的透过率与比照度。因为三维填充的离子贮存资料稀有微米厚，充沛保证了其电荷调控才能，因此在完全不献身器材根本功用的前提下提高了光学目标。

  图 1. 多层堆叠型嵌入式网格电极的结构示意图，绿色箭头表明光线透射整个电极进程中。

  图2 EIS网格电极功用表征。(a) 传统膜电极和EIS网格对电极的结构示意图；(b)、(c) EIS网格的SEM图画；(d) PET、银网格和EIS网格在可见光区域内的透射光谱；(e) 不同电压下EIS网格在三电极体系中的透射光谱，（插图：600 nm~700 nm范围内光谱的扩大图）；(f) 不同电压下，在ITO玻璃上旋涂制备WO3薄膜的透射光谱。(g) 循环伏安输入电压下，EIS网格和旋涂WO3薄膜的透过率改变；(h) EIS网格和旋涂WO3薄膜的循环伏安曲线；(i) 不同电流密度下EIS网格的恒电流充放电曲线；(j) 核算得出的面电容。

  图3. 以EIS网格作为对电极的电致变色器材功用。(a) 器材结构示意图；(b) 电致变色器材（有用面积2×2 cm²）和单电极（在2.5×3 cm² ITO玻璃上旋涂ECP-magenta）在上色和褪色状况下的光学相片；(c) ITO玻璃、电致变色单电极和器材在上色和褪色状况下的透射光谱；(d) 依据光谱核算出的CIE L*a*b*色坐标；(e) 器材在不同扫速下的循环伏安曲线次循环测验（测验电压+1.2/-0.4 V，步长5s）。

  图4. 电致变色调光组件的结构与功用测验。(a) 电致变色调光墨镜的结构示意图；(b) 电致变色调光墨镜的驱动电路以及单颗扣子电池为单片镜片完结整个电致变色切换进程的耗电量；(c) 电致变色调光镜片的透射光谱；(d) 镜片上三个不同点的呼应时刻比照（1：接近电极处、2：镜片居中方位、3：镜片远端方位）；(e) 电致变色调光墨镜在上色态和褪色态下的光学相片；(f) 带有电致变色调光组件的AR眼镜光路示意图；(g) 用于拍照波导图画的物体摆放示意图；(h) AR眼镜在亮堂摄影棚中显现纳米所所徽，调光组件处于封闭（左）/翻开（右）状况。

  图5. 根据EIS网格的通明电化学超级电容器功用。(a) 对称超级电容器结构示意图；(b) 光学相片；(c) 透射光谱；(d) 不同扫速下的循环伏安特性曲线；(e) 不同电流密度下的恒电流充放电曲线；(f) 核算得出的面电容。

  图6. 根据EIS网格的通明锌电池功用。(a) 以锌网格为负极，EIS网格为正极的锌电池结构示意图；(b) 通明锌电池在 200 μA/cm2下的循环功用，插图：通明锌电池在不同循环次数下的恒电流充放电曲线（对应灰色曲线-散点图上的三个橙色点）；(c) 不同扫速下的循环伏安特性曲线；(d) 不同电流密度下的比容量；(e) 不同电流密度下的库伦功率；(f) 计时器供电体系示意图（两个通明锌电池为串联）；(g) 计时器供电相片。

  以上效果以A general strategy to achieve see-through devices through the micro-structuring of colored functional materials为题宣布在世界闻名期刊Nature Communications上。论文榜首作者为中国科学院姑苏纳米所胡子首博士，通讯作者为中国科学院姑苏纳米所的吴馨洲副研讨员和苏文明研讨员，以及日本冲绳科学技能大学院大学的易袁秋强博士、Christine Luscombe教授。该作业遭到国家重点研制方案、国家天然科学基金和江苏省天然科学基金等项目支撑，一起得到了中国科学院姑苏纳米所Nano-X的表征技能支撑。

  声明：仅代表作者自己观念，作者水平有限，如有不科学之处，请在下面进行留言纠正！