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中國科學家發(fā)明纖維狀聚合物發(fā)光電化學池
2015-03-25  來源:中國聚合物網

  可穿戴電子設備不僅能發(fā)光,而且還能改變顏色?這種更酷的時尚發(fā)光可穿戴電子設備有望在不久的將來成為現(xiàn)實。

  記者了解到,復旦大學高分子科學系、聚合物分子工程國家重點實驗室彭慧勝課題組現(xiàn)已研制出一種新型纖維狀聚合物發(fā)光電化學池,該項突破性研究為可穿戴纖維狀發(fā)光器件的發(fā)展帶來“曙光”。相關研究成果已于23日發(fā)表在國際頂級期刊《自然—光子學》。

  近年來,可穿戴電子設備被廣泛應用于微電子、生物醫(yī)藥、運輸和航空航天等多個領域。隨著可穿戴纖維狀能源器件的不斷發(fā)展,柔性、輕質、便捷已不能滿足人們對可穿戴電子設備的所有想象。如何讓可穿戴電子設備不僅“用起來很美”,而且“看起來更美”,科研工作者對可穿戴纖維狀發(fā)光器件的研發(fā)進行了持續(xù)攻堅。

  彭慧勝課題組經過三年多潛心研究,通過低成本的溶液法在國際上首次研制了纖維狀聚合物發(fā)光電化學池。課題組首先在鋼絲上均勻吸附氧化鋅納米粒子和聚合物發(fā)光層,然后在聚合物發(fā)光層外表面均勻纏繞上一層高導電性的取向碳納米管薄膜,作為透明電極,最終得到了纖維狀聚合物發(fā)光電化學池。

  傳統(tǒng)發(fā)光器件主要包括有機小分子發(fā)光二極管和聚合物發(fā)光二極管。與傳統(tǒng)發(fā)光二極管相比,該論文第一作者、復旦大學高分子科學系轉博生張智濤表示,纖維狀聚合物發(fā)光電化學池具有獨特的優(yōu)點,如較低的操作電壓、較高的電子/光子轉換效率和較高的功率效率等。“更加重要的是,相比有機發(fā)光二極管,聚合物發(fā)光電化學池對電極材料表面的粗糙度要求較低,這將有利于大規(guī)模生產。”

  據(jù)了解,目前纖維狀聚合物發(fā)光電化學池可實現(xiàn)360度發(fā)光。如果將不同顏色的發(fā)光聚合物集成到一根纖維上,還可實現(xiàn)一根纖維上同時發(fā)出不同顏色的光。彭慧勝告訴記者,該研究同時發(fā)現(xiàn),這些發(fā)光纖維還具有良好的柔性,可編成柔性的織物和各種圖案,將不同顏色的纖維組合在一起,通過控制發(fā)光纖維的亮度比,還可以實現(xiàn)復合光顏色的有效調控。

  《自然—光子學》審稿人表示,多年來,人們一直渴望研制出可穿戴的發(fā)光纖維,但沒有實現(xiàn),這項研究實現(xiàn)了突破。據(jù)悉,課題組將進一步提高器件性能,為發(fā)光可穿戴電子設備的大規(guī)模工業(yè)化生產奠定基礎。

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(責任編輯:xu)
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