금속 나노와이어 프린팅 기술은 가공이 용이하고, 직접 패터닝이 가능하며, 대규모 제조가 가능하다는 점에서 기존의 코팅 방식에 비해 특히 매력적이다. 그러나 높은 전도성과 높은 투명성, 유연성, 신축성을 동시에 갖춘 금속 나노와이어 패턴을 프린팅하는 것은 여전히 어려운 과제이다.

유연하고 신축성 있는 소자는 유연 센서 및 액추에이터, 전자 섬유, 변형 가능한 디스플레이, 전자기 구조물과 같은 비교적 새로운 응용 분야에서 필수적인 요소가 되었습니다. 이러한 분야에서는 다중 모드 및 반복적인 변형을 견디면서도 적절한 전도 특성을 제공할 수 있는 전극을 개발하는 것이 필수적입니다. 불안정성 역학을 통해 기존 소재의 구조를 개선하는 대신, 나노물질의 상향식 조립은 대안이자 특히 유망한 접근 방식을 제시합니다. 이러한 방법을 활용한 소자는 본질적으로 큰 변형을 견디면서도 뛰어난 전기적 특성을 유지할 수 있습니다. 이러한 맥락에서의 발전은 나노와이어(NWs), 나노튜브, 그래핀을 포함한 많은 나노소재의 개발로 이어졌다. 이러한 구성 요소 중에서도 은 나노와이어(Ag NWs)는 웨어러블 전극에 필수적인 신축성 및 유연성과 같은 뛰어난 기계적 순응성 덕분에 지난 10년 동안 폭넓은 관심을 받아왔다. 또한, Ag NW로 만들어진 많은 필름형 전극은 액정 디스플레이, 발광 다이오드(LED), 태양전지, 터치 패널을 포함한 많은 광전자 소자에 있어 두 가지 중요한 매개변수인 높은 광학 투명도와 높은 전기 전도도를 모두 달성할 수 있습니다.

최근 은 나노와이어(Ag NW) 및 은 나노와이어 기반 전극의 제조 기술이 크게 발전했다. 코팅 및 인쇄 공법을 통해 다양한 전도도와 투명도를 지닌 유연한 은 나노와이어 도체를 제조함으로써, LED, 저항 가열기, 박막 트랜지스터 및 태양전지 분야에서 구체적인 응용 사례가 등장하고 있다.

네이처(Nature)지 발췌문: https://www.nature.com/articles/s41528-019-0057-1

이미지: 네이처