鈣鈦礦量子點(diǎn)(Perovskite Quantum Dots, PQDs)作為新一代發(fā)光材料,具有發(fā)射光譜窄、發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)、量子產(chǎn)率高等突出特點(diǎn),在發(fā)光二極管、光伏電池、光電探測(cè)和生物成像等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái),PQDs-聚合物納米復(fù)合功能材料的研發(fā)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,因?yàn)楦鞣N功能聚合物可以賦予PQDs高柔性、可拉伸性、可變形性或其它前所未有的功能;同時(shí),通過(guò)光刻或噴墨打印等溶液加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)PQDs在聚合物表面的圖案化,為其在可打印、可拉伸和可穿戴智能光學(xué)/光電器件等領(lǐng)域應(yīng)用提供了無(wú)限的可能。然而,如何實(shí)現(xiàn)PQDs與智能響應(yīng)性聚合物的高效復(fù)合,同時(shí)確保PQDs的發(fā)光性能、可打印性能和環(huán)境穩(wěn)定性,是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研究任務(wù)。
近日,天津大學(xué)封偉教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種高發(fā)光、高穩(wěn)定、可聚合的全無(wú)機(jī)PQDs墨水,并開創(chuàng)性地提出了一種界面共價(jià)鍵合策略,實(shí)現(xiàn)了PQDs與有機(jī)聚合物的有效復(fù)合和功能集成;進(jìn)一步將噴墨打印PQDs與4D打印刺激響應(yīng)性液晶彈性體(Liquid Crystal Elastomer, LCE)相結(jié)合,探索了其在光控自展開信息顯示中的潛在應(yīng)用。該研究為開發(fā)刺激響應(yīng)性鈣鈦礦聚合物復(fù)合材料提供了全新思路,有望在安全防偽、柔性全彩顯示等先進(jìn)技術(shù)中獲得重要應(yīng)用。相關(guān)成果以題為“Robust Integration of Polymerizable Perovskite Quantum Dots with Responsive Polymers Enables 4D-Printed Self-Deployable Information Display”在國(guó)際權(quán)威期刊《Matter》上發(fā)表。天津大學(xué)博士生楊瀟為論文第一作者,天津大學(xué)封偉教授和王玲教授為論文共同通訊作者。本工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金和天津市杰出青年基金等項(xiàng)目的資助。
圖1. 可聚合PQDs墨水的制備和表征
拉伸條件下的PQDs-聚合物復(fù)合薄膜
PQDs-聚合物復(fù)合薄膜應(yīng)用于多級(jí)信息加密
PQD-LCE卷軸應(yīng)用于光控自展開信息顯示
全文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.02.003
通訊作者簡(jiǎn)介
王玲,天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,國(guó)家高層次優(yōu)秀青年人才,天津市杰出青年基金獲得者和天津大學(xué)“北洋青年學(xué)者計(jì)劃”特聘教授。主要致力于軟物質(zhì)智能材料、仿生智能材料和功能納米材料的設(shè)計(jì)與制備及其在軟體機(jī)器人、智能隱身、能源和安全等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。www.wanglinglab.com

封偉,天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,國(guó)家杰出青年基金獲得者,國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才和天津市“杰出人才”, 天津市首批“131”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士(FRSC),日本學(xué)術(shù)振興委員會(huì)JSPS高訪學(xué)者,國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家。主要研究方向?yàn)楣δ苡袡C(jī)碳復(fù)合材料在致密儲(chǔ)能和智能熱控等領(lǐng)域的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究。
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