近日,南京郵電大學材料科學與工程學院、有機電子與信息顯示國家重點實驗室黃維院士、趙強教授與馬云教授團隊在有機室溫磷光彈性材料領域取得新進展,通過將有機室溫磷光聚合物和聚乙烯醇摻入聚二甲基硅氧烷基體中,制備了全彩有機室溫磷光可拉伸彈性體,并探究了它們在光學顯示和防偽中的應用。8月10日,相關成果以“Full-color persistent room temperature phosphorescent elastomers with robust optical properties”為題發表在國際學術期刊Nature Communications《自然·通訊》上。重點實驗室黃維院士、趙強教授和馬云教授為共同通訊作者,魏娟博士為論文第一作者。
外力作用下能夠可逆拉伸且具有優異光學/力學特性的有機室溫磷光材料在柔性電子和光子學領域具有巨大的應用潛力。目前,將小分子磷光晶體摻入聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯基質中,可以制備出具有良好柔韌性、大面積有機室溫磷光材料。然而,上述材料在應力作用下容易發生晶體破碎或斷裂,磷光強度和發射壽命明顯降低甚至淬滅,阻礙了其在柔性光電子領域的應用。因此,發展具有良好力學性能和穩定光學性質的有機室溫磷光彈性材料仍面臨巨大挑戰。
針對這一問題,黃維院士、趙強教授和馬云教授帶領的團隊將有機室溫磷光聚合物與聚乙烯醇摻雜到聚二甲基硅氧烷基體中,制備了一系列全彩有機室溫磷光彈性材料。有機室溫磷光聚合物中的氨基和帶正電的季磷鹽、聚乙烯醇中的羥基、聚二甲基硅氧烷中的醚鍵可以通過氫鍵、離子間相互作用、偶極-偶極相互作用等,從而使制備的彈性體具有良好的力學性能/室溫磷光性質,即使彈性體在最大形變循環過程中,形變區域仍表現出優異的室溫磷光。團隊成員探究了這類彈性材料在光學顯示和防偽領域中的應用。該研究成果對發展有機室溫磷光彈性材料具有重要指導意義,將促進這類材料在可穿戴光電器件、柔性顯示和先進防偽等領域取得突破性進展。
該工作得到國家杰出青年科學基金、國家重點研發計劃、國家基礎科學中心等項目資助。

全彩有機室溫磷光彈性材料及其光學應用
(撰稿:馬云 初審:趙允玉、儀明東 編輯:王存宏 審核:張豐)

