未来的电子、光电、动力等范畴火急地需求大面积柔性通明导电薄膜（TCF）。而在现代技能中大规模的使用的氧化铟锡（ITO）TCF，因为铟是不行再生资源且价格昂贵，以及ITO固有的脆性，难以满意科技开展（尤其是新一代柔性电子器材）的需求。现在，已开宣布碳纳米薄膜、金属纳米线、导电高分子等代替ITO的通明导电资料。其间，碳纳米薄膜被认为是最有潜力的候选资料之一，因其具有优异才能的电学和光学特性，柔性和超卓的稳定性，以及未来军事使用和航空航天范畴亟需的轻质、抗辐照以及超耐疲惫等特性。但是，完成柔性通明导电薄膜大规模的使用的条件不只要求其战胜透光率和导电性之间的彼此限制，并且还须可以大面积乃至规模化制备。这是多年来一向困扰碳纳米资料范畴乃至TCF范畴的丞待处理的一个难题。

　　图1.（a-c）漂浮在水面上的自支撑G-RSWNT薄膜相片，尺度分别为1m×10cm，A4尺度，A3尺度。（d-g）不同碳纳米薄膜的透射光谱、面电阻、质量因子、应力-应变曲线和拉曼光谱。

　　中国科学院物理研讨所/北京凝聚态物理国家研讨中心先进资料与结构剖析实验室“纳米资料与介观物理”研讨组（A05组），长时间致力于低维碳纳米资料和纳米结构的制备、物性与使用基础研讨逾30载，取得了一系列立异效果。在研宣布一种吹胀气溶胶法接连直接制备出自支撑通明导电碳纳米管薄膜（CNT TCF）（Advanced Materials, 32, 2004277, 2020；发明专利ZL 9.5, ZL 2.8, PCT专利US 10,144,647 B2）的基础上，最近，针对上述挑战性难题，该课题组博士生岳盈，在周维亚研讨员指导下，根据这种CNT TCF，提出了一种先进的碳纳米管网络重组（CNNR）战略，规划并研宣布一种立异性的刻面驱动CNNR（FD-CNNR）技能，突破了碳纳米薄膜要害功用之间彼此限制的瓶颈，完成了大面积制备和无损搬运，为处理大面积柔性TCF“卡脖子”问题供给了一个有用方案。

　　图2.（a）FD-CNNR技能原理示意图。（b）FD-SWNT重组机制示意图。（c，d）重组进程的原位SEM图画，比例尺从左到右分别为10μm、2μm和500nm。（e-h）G、SWNT、RSWNT和G-RSWNT的SEM图画，标尺为2μm。

　　该作业根据FD-CNNR技能的共同机制，初次在单壁碳纳米管（SWNT）和Cu-O重构之间引进一种彼此作用，使SWNT网络重组为更高效的导电途径。使用FD-CNNR技能，规划并制备出A3尺度乃至米级长度的大面积柔性自支撑重组碳纳米通明导电薄膜（RNC-TCF），包含重组 SWNT（RSWNT）薄膜和石墨烯与重组 SWNT（G-RSWNT）复合薄膜，后者的面积是现有该种自支撑复合薄膜的1200多倍，并且使这些轻质薄膜表现出优异的柔韧性，具有协同增强的高力学强度、超卓的透光率和导电率以及明显的FOM 值。

　　所制备的大面积RNC-TCF 可以在水面自支撑，并能无损搬运至其它方针基底上而不受污染。根据大面积G-RSWNT TCF结合液晶层，制作了A4尺度的新式柔性智能窗，具有快速加热、可控调光和除雾等多功用。FD-CNNR技能不只能扩展到大面积乃至规模化制作TCF，并且可为TCF和其它功用薄膜的规划供给新的思路。该作业弥补了大面积石墨烯-碳纳米管复合薄膜范畴研讨的短板，有望推进大面积、柔性、自支撑、轻质、通明导电碳纳米薄膜的规模化制备和其在未来的柔性电子、光电器材、光学工程、人工智能、现代修建、交通运输乃至航空航天等范畴的使用。

　　图4.（a，b）SWNT重组进程的参数优化。（c）本作业与其他报导中的碳纳米薄膜面电阻和透光率的比较。（d）本作业与其他报导中的碳纳米薄膜的多种功用比较。（e）A3尺度和1m×10cm的搬运至PET衬底的 G-RSWNT TCF相片。

　　图5.（a）根据G-RSWNT薄膜和液晶层的柔性智能窗的结构和原理示意图。（b）智能窗在不同电压密度下的气温改变。（c）智能窗在不同稳态温度下所需的功率密度。（d）智能窗在ON/OFF状态下的透光率。（e, f）室温25℃，展平缓曲折状态下，经过电压调控智能窗通明度改变。（g）20℃下的除雾测验，智能窗作业时分的温度为28℃。

　　该研讨作业称谢科技部要点研制方案、国家自然科学基金和中国科学院项目等经费支撑。