水凝膠離子電子學(xué)是使用水凝膠作為離子導體，并使用疏水性彈性體作為制物電介質的新興學(xué)科。在各種(zhǒng)制造過房多(guò)程中將(jiāng)水凝就南膠和疏水性彈性體整合在一起(qǐ)，并具有牢固、可這錯拉伸和透明的黏合力是水凝膠離子電子學(學吃xué)最大挑戰。日前，哈佛大學車黑(xué)鎖志剛院士與南方科技大學(xué)楊燦輝設計了一種商窗(zhǒng)多步浸塗工藝，以實現多種(zhǒng)配置的水凝膠離子電子學雜很(xué)器件。該工藝將(jiāng兵如)水凝膠和疏水性彈性體結合在一起(qǐ)，具有很強的附著(zhe)力，且不會匠愛(huì)損害可拉伸性和透明度。相關工作以“Ionotronic Lumin明友escent Fibers, Fabrics, an數上d Other Configurations”為題發(fā)表在輛國《Adv. Mater.》上。

離電發(fā)光纖維

研究從同軸結構的離電發(fā)光纖維開(kāi影南)始，它由水凝膠芯、發(fā)光層、水凝膠層和彈性體層組成(ché腦件ng)。當電源在水凝膠核心和水凝膠層之間施加交流他見電壓時(shí)，極性相反的離子會(huì)定期在水凝膠/火在彈性體界面(miàn)上積聚，在發(fā)光層中産上這生交替的電場，并在熒光粉顆粒中産生電子-空穴對(duì)。彈性體和水凝膠是透明事明的，因此可以發(fā)光。具體來說(shuō)，通過(guò)多步浸塗錢信法，使用包含氯化锂作為離子導體的聚丙烯酰胺（PAAm）水凝膠，分散有摻雜銅的硫南呢化鋅（ZnS：Cu）顆粒的聚（二甲基矽氧烷）（PDMS）分花作為發(fā)光層，PDMS作為介電層以及矽烷作為偶聯劑。

離電發(fā)光纖維物

研究人員比較了兩(liǎng)個步驟：在水凝少北膠上浸塗一層彈性體和在彈性體上浸塗一層水凝膠。發(fā)現彈性體前飛林驅液可以在水凝膠表面(miàn)自發(fā)地鋪展開(kāi)，而水老愛則在未處理的彈性體表面(miàn)形成(chéng)水珠。但經她制(jīng)過(guò)矽烷偶聯劑底塗工藝處理後(hòu)，暗請水也可以在彈性體表面(miàn)鋪展開(錢間kāi)。

表面(miàn)表征

離電發(fā)光纖維的性能(néng)

研究人員將(jiāng)兩(liǎng相但)條金屬線連接到(dào)電源。電源的電壓除以發(f山森ā)光層的厚度定義了标稱電場。在脈沖電場的作用下，光纖發(f坐信ā)亮和滅光。離電發(fā)光纖維是可拉伸的，并在變形下保持其唱美亮度。在將(jiāng)其拉伸到(dào)初始長(cháng)度的1他些.5倍，經(jīng)過(guò)10000次循環後(hòu)，術看纖維保持其峰值應力和亮度。

離電發(fā)光纖維的性能(néng)

各種(zhǒng)水凝膠離電發(fā)光器件

水凝膠的柔軟性和可拉伸性，水凝膠與彈性體之間的強粘合家林性以及浸塗的廣泛适用性，共同使複雜形狀的水凝膠離綠白電發(fā)光器件成(chéng我銀)為可能(néng)。研究人員通過(就麗guò)將(jiāng)兩(liǎ厭新ng)種(zhǒng)類型的纖維體去組裝成(chéng)行和列來制造離電業了發(fā)光織物。進(jìn)一步的，制造了一個發(fā)光環，該發(做事fā)光環包含發(fā)光層，PAAm水凝膠和PDMS弟計彈性體的封閉圓柱殼，以及具有籠狀結構的發秒遠(fā)光手提包。最後(hòu)我白，通過(guò)將(jiāng)黃妹不同的ZnS顆粒用于發(fā)光層還(hái)著動可以制作多色纖維。

各種(zhǒng)水凝膠離電發(fā)光器件

全文鍊接：https://onlinelibrary.wiley著媽.com/doi/10.1002/adma.兵近202005545