透明导电氧化物(TCO)因具有独特的电子带结构，使其兼具高导电性和透明性，从而在多个领域具有重要应用，例如液晶显示器、有机发光二极管、触摸屏、光电器件、太阳能电池、电致变色窗口。

　　其中，氧化铟锡(ITO)是已在工业上使用了几十年的主要TCO系列材料。然而，TOC它的常见制备方法为物理气相沉积技术，这须依赖真空和批处理等苛刻条件使得ITO成本昂贵，同时ITO薄膜是易碎的限制其应用。

　　基于上述问题，DornaEsrafilzadeh团队报道了一种利用液态金属(铟锡合金)的低温印刷技术以晶圆级规模制造厚度仅为几个原子的二维ITO的技术，基于该方法可通过单次或双次印刷获得单层或双层的ITO。由于制备的ITO薄层只有几个原子，大大改善了材料力学性能，即使ITO在弯曲时依旧保持完成而不碎裂。

　　同时，该二维ITO薄层具有极高的导电性和透光性，对可见光的吸收比单层或双层二维石墨烯少5-10倍。相关研究成果以“Flexible two-dimensional indium tin oxide fabricated using a liquid metal printing technique”为题发表在Nature Electronics。

　　近年来，液态金属已被引入作为反应介质，以促进大面积二维氧化物的形成。低熔点的后过渡金属在空气中经历自限性Cabrera-Mott氧化，容易形成纳米薄表面氧化物。当金属处于液态时，表面氧化物对母体金属的附着力最小，从而允许使用范德华转移技术将生长的氧化物片转移到所需的基材上。

　　基于这一原理，将一小滴液态金属滴到所需的基底上，然后从顶部挤压第二个基底，从而实现将液滴散布到整个所需区域(图1)。同时，研究者们探索了许多具有不同锡含量的合金成分。通过四端探针法测定薄膜电阻可以发现，沉积膜的薄层电阻首先随着Sn含量的增加而降低，然后在Sn浓度超过5%之后又增加了薄层电阻(图2a)。

　　通过XPS分析表明，氧化物中的Sn浓度比母合金中的Sn浓度稍高，对于薄层电阻最低的氧化物，锡的Sn4+浓度达到7.4%。

　　为了评估重复印刷降低薄层电阻的可能性，使用最优化的合金成分，在先前沉积的二维ITO薄片的顶部印刷第二层的ITO。如所预期的，双层的组成结构类似于单层的二维ITO。但是这些双层样品的薄层表面电阻(5.4 kΩ □-1)明显低于单层的表面电阻(69.6k kΩ □-1)，同时在保持99.3%的可见光透明度。

　　进一步，研究者基于上述二维ITO制造了两端器件，并对其在不同弯曲半径条件下(3 mm、2.5 mm、2.0 mm)进行了反复的机械弯曲(图4)。经过3,000次循环后，二维ITO不仅没发生明显机械破裂，而且保持了良好的电学特性(ΔR/R0 < 3.5%)。因此，研发的二维ITO有望采用卷对卷大批量处理技术，使其广泛应用于柔性光电设备。

　　最后，研究者使用两厘米大小的印刷单层ITO片开发了原型透明电容式触摸屏，该ITO片沉积在单个玻璃基板的两侧(如图5所示)。四个金电极以正方形排列沉积在触摸屏的正面，而单个电极固定在背面。然后，使用物理粘附到表面的PET薄膜保护设备的整个正面。PET膜既充当保护涂层又充当绝缘体。

　　当手指或金属针等导电物体靠近设备的正面时，设备的电容会发生变化，从而可以有效地进行触摸检测。在此，电容变化的大小取决于触摸位置与前电极的距离。然后，通过测量观察到的所有四个电极的电容变化，可以对位置进行三角测量，从而实现具有x–y分辨率的触摸检测。

　　基于液态金属氧化沉积得到的片材厚度约为1.5 nm，使ITO具有高度的柔韧性，并经过1000次弯曲至2 mm半径的循环后，导电性损失最小。

　　这一制造方法为光电子设备的未来卷式制造和基于ITO的柔性电子设计提供了希望。此外，重复打印将导致2D ITO双层，其薄层电阻为5.4 kΩ □-1，透明度为99.3%，完全可与用于显示器和触摸屏行业的商用TCO基板相媲美，而可见光谱中的光损耗则低了一个数量级。

　　作者们表示，他们已经进一步改造，制备了极其薄且柔软的触摸屏样机。它可以被弯曲、扭曲，同时耗电更少能够延长电池寿命10%。此外，他们开发的方法不需要昂贵或专业的设备，甚至可以在家庭厨房中完成，所以在成本上比商用触摸屏更具竞争力。