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  近年來，電致發光(EL)器件由于其低功耗、制備簡單、高耐久性、均勻的光發射等優點受到了研究者們的廣泛關注，并且在生物醫學、航空航天、顯示和信息通信等領域展現了巨大的潛力。然而，構建能夠在嚴寒條件下具有長期穩定性的可穿戴電致發光器件仍然具有很大的挑戰性。

圖1.（a）可穿戴的自驅動EL系統的原理圖；（b）基于液體電解質的LE-TENG原理圖；（c）OH-EL器件的原理圖；（d）OH-EL器件的實物圖；（e）發光層的SEM圖像；（f）OH-EL器件發光強度隨ZnS:Cu/PVDF-HFP質量比的變化圖；（g）OH-EL器件發光強度隨發光層厚度的變化圖；（h）不同電壓、不同頻率下OH-EL器件發光強度變化圖。

  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可穿戴和耐低溫的自驅動電致發光系統，實現了在低溫下長期穩定的顯示。自驅動電致發光系統由基于有機水凝膠（NaCl/明膠）的柔性電致發光器件與摩擦納米發電機構建而成。基于自修復、耐低溫、可拉伸有機水凝膠構建的電致發光（OH-EL）器件能夠直接被液態電解質（KI/甘油）的單電極摩擦納米發電機點亮（LE-TENG）。自驅動電致發光系統的發光強度與發光層中ZnS:Cu熒光粉含量、發光層厚度、以及TENG提供的驅動電壓和頻率相關。當ZnS:Cu/PVDF-HFP質量比為1.2、發光層的厚度為110 μm時，實現了OH-EL器件的最優化電致發光性能。同時，TENG提供的驅動電壓和頻率對OH-EL器件的發光強度也具有重要的影響，隨著頻率和電壓的增加，OH-EL器件的發光強度逐漸增強。為了展示OH-EL器件的機械形變性能，分別測試了在不同形變情況下的發光情況，結果表明在彎曲、扭轉和拉伸（140%）的狀態下均能保持穩定的發光，如圖2a-c所示。另一方面，為了驗證電致發光系統在低溫下的發光性能，檢測了不同溫度（298 K-253 K）下器件發光強度，并無明顯變化，如圖2d所示。同時為了探究電致發光系統的長期耐低溫性能，將其放置在253 K環境中六個月，仍能保持明亮的光發射，如圖2e所示。此外，該系統可穿戴在人體的不同部位，通過LE-TENG收集人體機械能（如手拍、胳膊彎曲和腿部彎曲）并轉換為電能驅動電致發光器件，實現實時的可視化顯示，如圖2f所示。因此，基于OH-EL器件和LE-TENG的自驅動電致發光系統為長期耐低溫顯示提供了一種簡單有效的方法。該工作以“Wearable, freezing-tolerant, and self-powered electroluminescence system for long-term cold-resistant displays”為題發表在（Nano Energy. 2022,107309）上。文章的第一作者是河南大學碩士研究生朱燕，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。

  該工作是團隊近期有關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)；此外，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.）；同時開發了一種高亮度、高分辨率的柔性摩擦起電誘導電致發光皮膚（TIEL-skin），能夠顯示空間分辨率為220 μm的指紋成像，實現了實時成像和人機信息交互（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2201292）；以及其他相關工作（Nano Energy, 2020, 73, 104843；Nanoscale, 2021, 13, 18363）。