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  近些年來，摩擦起電誘導電致發光（TIEL）器件憑借其簡單的結構、高應力響應性、高耐久性的優勢受到了研究者們的廣泛關注，并且在觸覺傳感器、人機交互界面領域展現出了巨大的潛力。然而目前常見的TIEL器件的發光性能、壓力響應和空間分辨率仍然需要進一步提高，如何進一步提高TIEL器件的發光性能仍是一項重大的挑戰。

圖1.（a）TIEL-skin的結構示意圖；（b）ZEPH 薄膜的發光強度隨ZnS:Cu含量變化圖；（c）TIEL發光強度的ZnS:Cu含量變化圖；（d）TIEL發光強度的運動頻率變化圖；（e）TIEL發光的耐久性和穩定性測試。

  近期，河南大學光伏材料省重點實驗室王新教授團隊提出了一種高亮度、高分辨率的柔性摩擦起電誘導電致發光皮膚（TIEL-skin），實現了實時成像和人機信息交互。當ZnS:Cu熒光粉嵌入聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）形成ZEPH薄膜。ZEPH薄膜的發光強度與其內部ZnS:Cu的含量、表面摩擦材料以及滑動頻率密切相關。當ZnS:Cu的質量分數為48%、摩擦材料為nylon6、滑動頻率為2.3 Hz時，實現了ZEPH薄膜的最優化TIEL發光性能。同時，ZEPH薄膜在與nylon6經歷1400次滑動循環之后，仍然能夠保持穩定的發光強度，具有較好的性能穩定性。為了展示ZEPH薄膜的低壓力響應，采用條狀（寬度5 mm）nylon6膜一端與ZEPH薄膜表面輕輕接觸滑動，發現在1.25 kPa壓強下就能夠將動態相互作用力轉化為實時TIEL發光，如圖2a-c所示。另一方面，為了驗證TIEL發光強度，通過與2 V直流電壓點亮商業LED的發光強度對比，發現TIEL的發光強度是綠色LED發光強度的2.5倍，如圖2d所示，同時，在白光條件下，他們也能夠實現肉眼直接觀察到TIEL的發光，如圖2e所示，進一步驗證了ZEPH薄膜具有優越的TIEL發光性能。另外，ZEPH薄膜的TIEL實現空間分辨率為220 μm的指紋成像，如圖2f-g所示。因此，ZEPH薄膜的TIEL為增強觸覺器件的實時可視化成像提供出了一種簡單有效的方法。該工作以“High-Brightness, High-Resolution, and Flexible Triboelectrification-Induced Electroluminescence Skin for Real-Time Imaging and Human–Machine Information Interaction”為題發表在（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2201292）上。文章的第一作者是河南大學碩士研究生賈春洋，通訊作者是王新教授。該研究得到國家自然科學基金委的支持。

圖2.（a）條狀nylon6膜在ZEPH 薄膜表面滑動的示意圖；（b）條狀nylon6膜一端在ZEPH 薄膜表面滑動產生的TIEL發光照片；（c）TIEL發光強度隨壓力壓強增大而增強，最小壓力響應值為1.25 kPa；（d）ZEPH 薄膜的TIEL和商用LED發光強度對比光譜圖，插圖為二者的亮度對比圖；（e）ZEPH 薄膜的TIEL在白光下的發光圖像；（f）表面印有指紋圖案硅膠的SEM圖片；（g）指紋圖案的TIEL發光成像。

  該工作是團隊近期關于接觸起電實現自驅動電致發光器件光學性質研究的最新進展之一。利用摩擦納米發電機（TENG）的工作原理，課題組發展了一系列基于摩擦發電的自驅動傳感器和能源收集器件。電極材料是TENG的重要組成部分，團隊開發了基于KI溶于甘油的電介質的工作電極，構建了具有可拉伸和形狀自適應的TENG，并且該器件具有超過1年的長期穩定性，利用該器件能夠實現人機交互（Adv. Funct. Mater.2021, 31, 2007221.）；為了適用惡劣環境收集機械能的需要，團隊發展了基于導電、可拉伸和耐凍有機水凝膠（1.6 S/m）為電極的應力傳感器件和TENG，并實現了抗凍性的TENG （Nano Energy, 2022, 95, 106967.）；另外，基于激光誘導石墨烯（LIG）陣列電極的自驅動傳感器件及其觸覺成像研究，實現了多點觸覺、滑動觸覺和軌跡追蹤的功能及其實時成像功能 (Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2100709)；同時，利用激發直寫技術制備了圖案化的激光誘導銅電極（LIC），并且基于LIC構建高輸出性能的TENG，以及LIC-TENG驅動的圖案化的二維碼發光成像，實現智能手機直接讀取光學信息的人機交互（Nano Energy, 2022, 97, 107116.）；以及其他相關工作（Nano Energy, 2020, 73, 104843；Nanoscale, 2021, 13, 18363）。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202201292