原子级精确的金属纳米团簇（NCs）因量子限域、能隙可调，被视为下一代纳电子器件的理想基元。然而，传统旋涂、LB膜、滴涂等方法难以兼顾图案化与导电性调控，本征高阻成为其走向实用化的主要短板。针对这一挑战，中国科学院合肥物质科学研究院伍志鲲团队在Aggregate 2026上发表研究，提出了一种极简的解决方案：利用叉指微电极同时作为衬底与局域强电场源，通过电压驱动Au₂₅、Ag₂₅、Pt₂₃、Pd₈等不同金属团簇现场组装成二维功能薄膜。

以Au₂₅为模型体系，施加电压在这里充当了“相选择开关”的角色。研究发现，0.5 V下团簇发生电化学结晶；1.3 V时形成连续的团簇膜；当电压升至2.6 V，团簇发生原位相变，转化为金属纳米晶膜。关键突破出现在高电压区间：通过精确控制电化学沉积时间，叉指电极间薄膜通道的电阻值可以从绝缘态（∞）一路连续降至约0.3Ω。这首次在单一团簇体系中实现了绝缘体到导体的跨量级可调，且该规律可推广至 Ag、Pt、Pd等其他团簇体系。

基于这一特性，研究团队将低阻纳米晶膜与叉指电极封装，构建了一款微型电热芯片。在0.8 V的低压驱动下，膜面最高温度可达170.2℃。利用这一芯片产生的热量，研究者成功对低浓度皮质醇溶液进行了加热浓缩，并与紫外-可见吸收光谱检测相衔接。此外，团队还在低阻薄膜中观察到了分子态团簇所不具备的限流行为，这为其在电子保护与限流器件中的应用提供了可能。

这项工作的巧妙之处在于“反套路”：不依赖高温高压的后处理，而是将电场同时作为组装力、相变驱动力与电学调谐旋钮，让原子精确的团簇直接跨入可制造的功能薄膜。该研究成功打通了“精确分子→连续薄膜→器件”的制造链条，为纳电子学、微型传感与能量转换领域提供了一条电驱动、可图案化、阻值可编程的新路线。

参考文献

Liu H, Liao L, Gu W, et al., Wu Z*. Metal Nanocluster-Based Manufacturing of 2D Film With an Insulator-to-Conductor Tunability. Aggregate, 2026, 7: e70308. https://doi.org/10.1002/agt2.70308

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