摩擦發(fā)光(Triboluminescence),也叫力致發(fā)光(Mechanoluminescence),是指材料在摩擦、擠壓、拉伸、碰撞等機械刺激下所表現(xiàn)出的一種發(fā)光現(xiàn)象。相比傳統(tǒng)的光致發(fā)光或電致發(fā)光材料,摩擦/力致發(fā)光材料可以利用日常生活中無處不在的機械能作為激發(fā)源,從而避免了人工產(chǎn)生光/電激發(fā)源的需求,有望作為新一代節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)的發(fā)光材料在照明、顯示、成像和智能傳感等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應用。
日前,中國科學院蘭州化學物理研究所聚合物摩擦學課題組王趙鋒特聘研究員百人計劃團隊與蘭州大學張加馳副教授和美國康涅狄格大學Luyi Sun教授團隊合作,開發(fā)出了具有高亮度和多色化的摩擦/力致發(fā)光粉體材料—Sr3Al2O6: Eu3+/Eu2+,并將其復合于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基體中,從而獲得了摩擦/力致發(fā)光復合彈性體。
在此基礎(chǔ)上,研究人員進一步設(shè)計開發(fā)了兩種具有重要應用價值的摩擦/力致發(fā)光柔性器件:
(1)雙刺激響應防偽器件:可將防偽信息隱藏于該器件中,在黑暗條件下,通過力學或光子刺激使防偽信息得到顯示,具備更高的防偽級別。
基于摩擦/力致發(fā)光材料的雙刺激響應柔性防偽器件構(gòu)筑及性能
(2)多模式拉伸/應變傳感器:基于材料光致發(fā)光的激發(fā)波長選擇性和摩擦/力致發(fā)光的動態(tài)應變響應特性,該器件不僅能夠感知其所處的拉伸/應變狀態(tài)(即無拉伸應變、動態(tài)應變和靜態(tài)應變),還可以同時感知相應拉伸狀態(tài)下器件的具體應變程度,突破了目前關(guān)于靜態(tài)應變響應的限制。
基于摩擦/力致發(fā)光材料的多模式拉伸/應變傳感器構(gòu)筑及性能
相關(guān)結(jié)果近期以蘭州化物所固體潤滑國家重點實驗室為第一研究單位發(fā)表在Adv. Funct. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adfm.201803168 上。該工作得到了中國科學院率先行動 “百人計劃”C類和甘肅省自然科學基金等項目的資助和支持。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201803168
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