私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

搜索:  
上海交大顏徐州、張智濤團隊 Sci. Adv.:可拉伸的[2]輪烷橋連MXene薄膜及其在電致發光器件中的應用
2025-03-11  來源:高分子科技

  碳化鈦(Ti3C2TXMXene作為一種極具前景的二維材料,憑借其卓越的導電性和機械性能,近年來備受關注。然而,片層間的弱相互作用限制了高性能宏觀MXene薄膜的制備。盡管研究人員通過引入氫鍵、離子鍵和共價鍵等策略增強了MXene薄膜的力學性能,但在低添加劑含量(< 5%)下實現高伸長率仍是一大挑戰。高伸長率是可拉伸電子器件的關鍵性能指標,使材料能在拉伸、扭轉和剪切等復雜應變下保持穩定性能,而不會發生斷裂或失效。


  針對上述問題上海交通大學顏徐州和張智濤團隊合作提出了一種創新解決方案:利用[2]輪烷分子內滑動特性,設計了一種可拉伸的MXene薄膜。通過機械互鎖結構的分子內滑動釋放隱藏鏈延緩MXene片層間的滑脫,從而顯著提升薄膜的力學性能(圖1AB)。優異的拉伸性和韌性使MXene薄膜適用于組裝可拉伸和可圖案化交流電致發光(ACEL)器件(圖1C,為MXene及其它二維材料在可拉伸電子器件中的應用開辟了新途徑


1. RBM薄膜的結構設計、[2]輪烷增韌機理及ACEL器件組裝示意圖


  研究團隊通過應力-應變曲線對比了純MXene薄膜(MXene)、七甘醇橋連的MXene薄膜(HBM)以及[2]輪烷橋連的MXene薄膜(RBM的力學性能(圖2AB)。結果顯示,[2]輪烷的引入顯著提高了RBM薄膜的整體力學性能,尤其斷裂伸長率20.0%)和韌性(11.9 MJ/m3)創下了低添加含量(5%)MXene薄膜的性能記(圖2G)。此外,RBM薄膜可在不同應變下持續拉伸(圖2C),表現出優異的可拉伸性。通過掃描電鏡觀察并比較三種薄膜拉伸斷裂后的橫斷面(圖2D-F),發現RBM薄膜的層狀結構最為致密,其次是HBM薄膜,而純MXene薄膜的層狀結構較為松散。值得注意的是,如果僅將[2]輪烷簡單引MXene薄膜而不進行交聯(記為MXene-[2]rotaxane-OH,薄膜的力學性能提升有限(圖2HI),因為[2]輪烷的分子內滑動在薄膜拉伸過程中無法發揮作用


2. RBM薄膜與對照組的力學性能對比


  研究團隊進一步測試了RBM薄膜在拉伸過程中的電阻變化(圖3A。結果顯示,RBM薄膜在0%15%應變的500循環拉伸中表現出穩定的導電性(圖3B證明了其在循環拉伸應變下的穩定性和可靠性。這一特性使RBM薄膜成為可拉伸電子器件的理想電極材料。基于RBM薄膜的優異性能,研究團隊成功組裝了可拉伸ACEL器件(圖3C)。該器件由RBM膜電極、PEDOT電極和ZnS:Cu/PDMS發光層組成,能夠在拉伸過程中保持均勻、明亮的藍光發射3D, topACEL器件無法承受超過20%拉伸,這對應了RBM薄膜的斷裂伸長率。此外,通過將PEDOT極替換為AgNWs極,研究團隊還實現了ACEL件的圖案化設計,成功制備出“SJTU”、花朵樹木等圖案(3D, bottom)。


3. RBM薄膜作為可拉伸電極在ACEL器件中的應用


  綜上所述,該研究成果不僅為MXene薄膜的力學性能優化提供了新思路,還為其在可拉伸電子器件中的實際應用奠定了重要基礎。未來,基于機械互鎖結構構筑高性能薄膜材料的策略有望進一步拓展到其他二維材料體系,推動柔性電子、可穿戴設備和智能傳感等領域的快速發展。


  該工作以“Stretchable [2]Rotaxane-Bridged MXene Films Applicable for Electroluminescent Devices”為題發表于《Science Advances》。上海交通大學化學化工學院博士后王春雨和博士研究生高博越為該論文的共同第一作者,上海交通大學化學化工學院顏徐州張智濤為該論文的通訊作者。該項工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、上海市自然科學基金、上海市教育發展基金會、上海市教委曙光計劃、上海市科技創新行動計劃和浙江大學上海高等研究院繁星科學基金的資助,特此感謝。


  原文鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt8262
版權與免責聲明:中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載,請聯系郵箱:info@polymer.cn,并請注明出處。
(責任編輯:xu)
】【打印】【關閉

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞
主站蜘蛛池模板: 武汉市| 闻喜县| 扎囊县| 娄底市| 双辽市| 泽库县| 凌源市| 兰溪市| 剑阁县| 营山县| 察隅县| 东丽区| 阳泉市| 绥棱县| 凌海市| 文成县| 宁陵县| 鹤壁市| 东方市| 祁东县| 绥中县| 额敏县| 拉孜县| 远安县| 沈丘县| 始兴县| 友谊县| 泸水县| 天等县| 克东县| 吉林市| 金川县| 青浦区| 宿松县| 西吉县| 鹤壁市| 九寨沟县| 祁东县| 道真| 共和县| 胶南市|