我國科學家發明纖維狀聚合物發光電化學池

文/王琳琳

我國科學家發明纖維狀聚合物發光電化學池

文/王琳琳

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

據了解，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已研制出一種新型纖維狀聚合物發光電化學池，該項突破性研究為可穿戴纖維狀發光器件的發展帶來“曙光”。相關研究成果已于23日發表在國際頂級期刊《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光器件的研發進行了持續攻堅。

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光層，然后在聚合物發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光電化學池。

傳統發光器件主要包括有機小分子發光二極管和聚合物發光二極管。與傳統發光二極管相比，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，纖維狀聚合物發光電化學池具有獨特的優點，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，相比有機發光二極管，聚合物發光電化學池對電極材料表面的粗糙度要求較低，這將有利于大規模生產。”

據了解，目前纖維狀聚合物發光電化學池可實現360度發光。如果將不同顏色的發光聚合物集成到一根纖維上，還可實現一根纖維上同時發出不同顏色的光。彭慧勝告訴筆者，該研究同時發現，這些發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，通過控制發光纖維的亮度比，還可以實現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光纖維，但沒有實現，這項研究實現了突破。據悉，課題組將進一步提高器件性能，為發光可穿戴電子設備的大規模工業化生產奠定基礎。