80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
中山大學謝莊課題組 NML: 在高彈性、高性能全聚合物有機電化學晶體管取得進展
2022-09-14  來源：高分子科技

  有機電化學晶體管(OECTs)在各個領域已取得廣泛應用，從柔性可穿戴的集成電路到生物醫(yī)用監(jiān)測、神經形態(tài)計算等。目前研究者利用柔性電子材料和微/納米結構設計來實現(xiàn)可承受一定形變的柔性OECT器件，然而，具有高彈性與高性能的全固態(tài)OECTs目前還研究較少。 


  近期，中山大學材料科學與工程學院謝莊課題組通過采用多功能凝膠彈性電解質與3維微結構電極界面，提出一種簡易策略來制備高彈性全聚合物有機電化學晶體管器件，并驗證了器件的多功能應用、耐久性及可回收性能。首先通過明膠浸泡檸檬酸鈉甘油溶液后，獲得拉伸能力超過200%，彈性模量接近200 kPa的高彈性有機水凝膠電解質，并具有高黏附、保濕抗凍、可降解等特性。之后將高導電柔性LiTFSI摻雜PEDOT:PSS微電極轉移印刷至明膠電解質表面，實現(xiàn)全聚合物OECT的快速制備（Fig.1）。此外，研究發(fā)現(xiàn)調節(jié)PEDOT:PSS/LiTFSI厚度與LiTFSI含量，可對其電化學去摻雜行為進行調控，當采用較厚（>3微米）的PEDOT:PSS/2%LiTFSI作為源漏極與柵極時，由于它們電容差異較小，在柵壓作用下源漏極的電阻在很寬電壓范圍內（<1.5V）也能基本保持電導不變，可保證全聚合物OECTs具有高跨導，且跨導可根據溝道尺寸進行有效調節(jié)，實現(xiàn)高達12.7 mS的跨導，及對耗盡型與增強型不同模式活性層材料的兼容（Fig.2）。進一步，通過軟刻蝕方法設計制備了PEDOT:PSS與電解質界面的三維微結構，并結合微褶皺電極與壓印的微結構化溝道，在100%應變下的雙軸拉伸和應變?yōu)?0%的1000次重復拉伸循環(huán)下，實現(xiàn)了OECT性能的保持。因此，該全聚合物OECT能夠可靠貼附于人體進行工作，并且可實現(xiàn)突觸模擬和生物傳感等方面應用。最后，在抗失水和可降解的明膠電解質與自交聯(lián)PEDOT:PSS/LiTFSI協(xié)同作用下，器件具備在室溫環(huán)境存放下大于4個月的性能穩(wěn)定性，以及可方便經熱水處理與過濾分離實現(xiàn)按需回收。 此項工作將為可穿戴/可植入/可持續(xù)穩(wěn)定的高性能可拉伸有機電化學柔性設備電子器件的發(fā)展提供了新的研究思路與借鑒。 

 

Fig.1 全聚合物OECT制備示意圖及功能展示。

 

Fig.2 微圖案化全聚合物OECT與微結構化活性層的制備及器件性能。


 Fig.3 基于三維微結構策略的高彈性OECT在雙向拉伸（100%應變）下的性能。


 Fig.4 全聚合物OECT在可穿戴、仿突觸與葡萄糖傳感方面的應用演示。


  該成果日前以題為"High-Transconductance, Highly Elastic, Durable and Recyclable All-Polymer Electrochemical Transistors with 3D Micro-engineered Interfaces"發(fā)表在Nano-Micro Letters（IF=23.655）上，碩士研究生王文瑾與李釗賢為共同第一作者，謝莊副教授為唯一通訊作者，中山大學材料科學與工程學院的岳晚教授團隊、楊亞斌副教授、電子與信息工程學院的劉川教授團隊參與了研究。該研究受到國家自然科學基金（21802171, 22075325）與廣州市科技局（202002030434）資助。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s40820-022-00930-5

版權與免責聲明：中國聚合物網原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責任編輯：xu）
【大 中 小】【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