嵌入式AgNWs微网/PDMS透明导电电极用于可拉伸PDLC器件

这种STCEs可以支持具有应力传感和光强调节功能的可拉伸PDLC智能器件的实现，且显示出优越的光电性能（在方阻为6 Ω sq^-1时在550 nm处的光学透过率为86.6%）和机械稳定性（拉伸到100%时方阻仅仅增加了0.36倍）。基于以上STCEs，作者成功构筑了高度柔性化的PDLC器件，该器件显示出优越的光电性能——快速的开关速度（<1 s）、大的光学调制（600 nm时为69%）、良好的机械稳定性（弯曲超过1000次，拉伸至40%）。此外，该PDLC器件还对压力刺激显示了高灵敏度的压力传感功能。

受自然界蛛网结构的启发，作者提出了一种独特的基于AgNWs自组装形成微网结构，并将该微网嵌入在环境友好型可拉伸聚二甲基硅氧烷（PDMS）衬底中，形成基于嵌入式AgNWs微网结构的可拉伸透明导电电极（STCEs，图1）。

对所制备的透明导电电极STCEs进行光电表征，结果表明大面积制备的STCEs展示出均匀的高光学透过率及较低的方阻（图3a, b）。这是因为电极是由多孔的AgNWs微网组成，其线束和结点保证了微网结构的高电子传导特性。进一步的原子力显微镜图像显示：其表面平均粗糙度为27.3 nm，远低于单根AgNWs的直径（70 nm），说明了部分AgNWs结构成功嵌入进入了PDMS柔性衬底中，证明了嵌入式AgNWs微网结构的实现。

对不同剂量AgNWs下制备的透明导电电极STCEs进行光电性能测试，结果表明：随着剂量的调整，STCEs的方阻急剧下降并伴随光学透过率的微小下降（图4a,b）。通过与相似工作进行对比，该STCEs电极显示出较低的方阻及优异的透过率性能（图4c）。同时，该STCEs分别在酸、碱、盐溶液中处理100 h后电阻增加值低于20%，表现出良好的抗腐蚀特性（图4d）。与非嵌入结构AgNWs的STCEs相比，该AgNWs嵌入的STCEs还显示出对比明显的弯曲循环稳定性和拉伸性能。拉伸到50%和100%时对应的光学显微镜图像进一步证明了AgNWs嵌入的STCEs在拉伸状态下仍具有一个较为完整的导电网络，这说明嵌入式结构赋予STCEs较高的可拉伸柔性性能。

基于以上STCEs成功构筑了具有三明治夹层结构的PDLC器件，该器件在未施加电压时，由于液晶分子的无序排列，可阻止可见光的透过。而在施加足够的电压时，液晶分子定向排列，允许可见光的透过。通过调控电压可以实现PDLC器件不同的光学调制能力，如在200 V与0 V切换时器件可在600 nm处的光学调制范围为69%（图5c,d）。对该器件循环测试表明，循环前后的光学调制能力和转换时间与初始值几乎保持一致，显示出优越的循环稳定性（图5e,f）。

由于嵌入式AgNWs微网的独特性，由STCEs构建的PDLC器件也展示出较好的柔性性能。例如，在弯曲半径为5 mm的弯曲状态下循环弯曲1000圈前后，PDLC器件具有与初始时几乎一致的光学调制能力，且在弯曲状态下与平面状态相比也显示出几乎相同的光学调制能力（图6a,b）。该器件在拉伸到40%前后，其光学调制能力几乎没有衰减（图6c,d）。

作者进一步表征了该PDLC器件的传感性能。该器件在施加压力时由于PDLC层厚度的变化，会引起电容量的变化，从而使其具备传感特性（图7a）。压力下的电容信号测试表明：该器件在不同压力传感信号时可以输出稳定可逆的电容响应信号，在0.5到10 kPa之间的电容响应信号几乎为线性，且响应时间和回复时间都小于1s。同时，该器件在拉伸到20%时显示出比压力信号更加明显且稳定的电容响应信号（图7）。