基于银纳米线骨架分级氧化锌纳米枝的柔性压电响应光电探测器及其可穿戴应用

《Nanoscale》：Flexible piezo-responsive photodetector based on hierarchical zinc oxide nanowire branches on a silver nanowire backbone

本研究针对氧化锌纳米线固有脆性导致柔性器件性能不稳定的难题，报道了一种在银纳米线骨架上分级生长氧化锌纳米枝的新型柔性器件。通过紫外激光烧蚀精确图案化和聚二甲基硅氧烷封装，器件在40%拉伸应变下仍保持稳定性能，成功将紫外光探测与压电应变传感功能集成于单一平台，为可穿戴电子和压电纳米发电机提供了创新解决方案。

　　

氧化锌（ZnO）作为一种极具前景的紫外光探测材料，凭借其宽禁带（~3.34 eV）、高激子结合能及低成本合成优势备受关注。其压电特性更拓展了在可穿戴电子领域的应用潜力。然而氧化锌纳米线固有的脆性导致其在应变条件下性能稳定性面临挑战。本研究通过银纳米线骨架上分级生长氧化锌纳米枝的创新结构设计，结合紫外激光烧蚀精密图案化技术，成功制备出具有增强电学性能的柔性压电响应光电探测器。聚二甲基硅氧烷层的引入进一步提升了器件柔韧性与稳定性，使其在高达40%的拉伸应变下仍保持稳定工作。该器件将紫外光探测与压电应变传感功能集成于单一平台，有效满足了可穿戴传感器与压电纳米发电机的应用需求。这种多功能传感器在运动监测、实时紫外暴露评估及自供能可穿戴电子等领域展现应用前景，为柔性光电器件建立了坚实的技术框架。