日前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》。
彭慧勝課題組經過3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。
據悉，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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