可用于制作发光衣服的[超薄发光纤维]

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最近上海复旦大学的研究人员研制了一种超薄的发光纤维,这种发光纤维能够制作成发光的衣服,和其他和穿戴电子产品。

有机发光二极管(OLEDs)广泛的应用于手机显示屏和电视机中,该材料能够提供色谱更广,更明亮的光源;同时能够用于平面、曲面,甚至是弹性材料表面。但是,把OLEDs融入大纤维中十分困难,这需要使阴极能够在较低能量时,就能使材料表面电子完全撤离。这种低逸出功材料(包括钙、镁)对空气很敏感,这使得它们的在任何材料中使用,包括纤维,都有一个问题。

为此,复旦大学的聚合物分子工程国家重点实验室的张教授,和他的同事共同研制了聚合物发光电化学电池(PLECs)设备。与OLED相似,PLECs
通常由两个金属电极与电激发光的有机半导体相连,但是PLECs在发光层中加入了一些盐类(不是吃的盐,是酸碱盐的盐)。

这样能够使PLECs在不需要低逸出功材料制作的阴极时,提高电子到光子的转化率,还能获得比OLEDs更高的功率。

现在,他们通过在极细的钢丝表面制作纳米颗粒氧化锌,电激发光聚合物,以及高度透明的碳纳米外层,开发出直径约为1毫米左右的纤维状PLEC。这些纤维能够缠绕在一起,编织成轻便、灵活、耐磨的服装。详细的研究成果发表在2月18日的《Nature Photonics》。

通过给纤维的内层金属丝和外层碳纳米外包之间施加几伏的电压,纤维表面能够发出蓝色或黄色的光,能发出其他颜色光的纤维将在不就得将来被开发出来。通过基础的氧化锌纳米颗粒和电激发光聚合物解决方案,研究者认为该技术已经具备了大规模实际应用的可能性。这种纤维能够用于发光衣物的制作,这是只能纤维的实现雏形。

PLECs的缺陷在于,它的发光效果随时间衰减,这些明亮的纤维会在制作完成后的4小时左右,亮度下降一半。而来自西班牙巴伦西亚大学的Enrique Ortí 和 Henk Bolink电子研究学者指出,现在已经有能够持续发光几千小时的PLECs,这也说明PLECs在未来的某天能够做到持续发光。

 

By zeng