Manabu Yoshida（组长）、Sei Uemura（高级研究员）和 Taiki Nobeshima（AIST 博士后研究员）、印刷电子器件团队、柔性电子研究中心（主任：Toshihide Kamata）、国立先进工业科学技术研究院（AIST；院长：Ryoji Chubachi）与 Tokusen Kogyo Co, Ltd 合作（Tokusen Kogyo；总裁：Hiroaki Kanai）开发了导电透明保鲜膜。

利用德仙工业开发的世界上最小直径的高强度、高弹性金属线，研究人员开发了一种将金属线以波浪形状合并在两片柔性薄膜之间的工艺。该工艺可以制造同时具有高弹性、透明、电稳定性和强度的导电保鲜膜。这种透明保鲜膜的应用包括用于易腐烂食品的配备传感器的包装和安装在弯曲表面上的传感器，预计将有助于自由形状传感器的普及。

该技术的详细信息将于 2016 年 1 月 27 日至 29 日在东京江东区东京国际展示场举行的 Printable Electronics 2016 上公布。

使用开发的导电透明保鲜膜作为草莓包装的示例，表面连接有 LED

近年来，人们对食品安全的关注迅速增长。特别是对于易腐烂的食品，在运输和店内展示过程中对简单易行的新鲜度管理的需求越来越大。目前正在检查各种传感器以进行新鲜度管理。然而，如何整合传感器已成为一个重要问题，因为食品通常很软且形状各异。

同时，最近人们对可穿戴设备的兴趣不断增长，导致人们对柔性电子材料的需求不断增长，并积极进行研究和开发。这些柔性电子材料在用作易腐食品传感器系统的组件方面显示出巨大的前景。然而，连接传感器需要灵活且可拉伸的导电线。已被期望。

AIST一直积极致力于柔性大面积电子器件和适应各种形状的电子器件的研究和开发。以开发主要利用印刷制造工艺的电子设备制造技术为目标，AIST开发了利用印刷工艺制造的存储器阵列、RF标签、蒸腾率传感器、大面积压力传感器等。最近，AIST专注于开发柔性大面积器件，以适应人体和食品等曲面，并一直在探索同时具有高弹性、透明、电稳定性和强度的柔性导电薄膜材料。

同时，拥有世界首屈一指的拉丝技术的德线工业公司已成功开发出具有高弹性模量和世界上最小直径的高强度线材。

因此，研究人员决定将 AIST 的柔性器件开发技术与 Tokusen Kogyo 的超细线相结合，以实现柔性导电薄膜的目标，该薄膜兼具高弹性、透明性、电气稳定性和强度，这是前所未有的。

所开发的强透明、高弹性导电保鲜膜的结构由嵌入两片柔性薄膜之间的波浪形超细金属线组成。实现这种结构的工艺的发明导致了这种导电保鲜膜的开发。此外，还发现，当超细金属线并入柔性薄膜片材之间时，超细金属线的杨氏弹性模量会影响超细金属线的波形（图1）。图2显示了两片柔性薄膜之间的超细金属线的实际波形的显微照片。使用直径9μm的钢琴线作为高弹性线，使用直径30μm的铜线作为低弹性线。高弹性线材在波顶表现出相对较大的曲率半径，而低弹性线材则具有较小的曲率半径，使其更容易因反复拉伸而产生金属疲劳和断裂。经研究，使用高弹性钢琴线作为超细金属线，允许波形线顶部具有更大的曲率半径，从而可以制造防断开但高弹性的导电保鲜膜，即使在拉伸时也能抵抗金属疲劳。

图1：线材的弹性模量与其波形的关系

图2：使用高弹性线（钢琴线：左）和低弹性线（铜线：右）时波形的显微照片

一般来说，视力为 20/20 的人在 30 厘米的距离内可以看到的最小物体在 50 微米到 100 微米的范围内。所开发的导电保鲜膜中使用的直径为 9 μm 的钢琴丝很难用肉眼看到，从而确保了保鲜膜足够的透明度（图 3，上）。由于波形超细金属线，包裹物还表现出导电性。由于布线是以波形图案进行的，因此即使拉伸，电线本身的长度也保持不变，这意味着原则上电阻（与电线的长度成正比）不会改变。经研究，当使用波形线作为 LED 布线时（图 3 左下），即使缠绕物被拉伸，LED 的亮度也不会波动。另外，由于这里使用的超细金属线是钢琴线，因此非常坚固，即使折叠导电保鲜膜并用锤子敲击也不会断裂（图3右下）。

图3：新开发的导电透明保鲜膜的特点

如图4所示，研究人员能够从开发的导电透明塑料包装到用于检测电容变化的电路来创建透明且灵活的触摸传感器。该传感器的工作原理是检测触摸超细金属布线区域时电容的变化。

图 4：通过将用于检测电容变化的电路连接到开发的导电透明塑料包装而创建的触摸传感器

未来的计划包括提高制造过程的效率，以建立导电透明保鲜膜的大规模生产系统，并寻求使用所开发的保鲜膜的各种应用，例如曲面触摸面板和可穿戴传感器。