【集萃網(wǎng)觀察】隨著可以檢測運動和健康狀況的可穿戴電子設(shè)備的出現(xiàn)，對于更柔性發(fā)光設(shè)備的需求日益增長著。一項研究人員感興趣的方向是開發(fā)集成了發(fā)光裝置的布料。不幸的是，布料本身并不能作為一個適合的發(fā)光材料的表面。然而，一個科學(xué)家團隊已經(jīng)找到解決這個問題的方法，就是利用叫發(fā)光裝置纖維的新技術(shù)把發(fā)光裝置直接集成入面料中。
來自我國的該研究團隊，研發(fā)了聚合物發(fā)光電化學(xué)電池(PLECs)。與許多其他發(fā)光設(shè)備相同，PLECs具有兩個金屬電極，兩電極與作為半導(dǎo)體的有機薄層相連接。因為PLECs把移動的離子加入進半導(dǎo)體中，它們相比于其他發(fā)光二極管(LEDs)有諸多好處：工作電壓低，光電轉(zhuǎn)換效率高，功率效率高。PLECs是一個不錯的選擇，也是因為它們無需使用對空氣敏感的金屬，可以在粗糙表面上使用。這些特點使其適合大規(guī)模生產(chǎn)。
這些纖維狀PLECs具有四層同軸結(jié)構(gòu)。PLEC纖維采用溶液法進行制備，首先采用鋼絲作為纖維的基體，后浸涂一層薄的ZnO納米顆粒層。這一層有兩個主要功能:保護接下來的發(fā)光層，同時降低漏電流，提高電流效率。
接下來,使用浸漬法在鋼絲表面再沉積一層電致發(fā)光聚合物層。最后，將一張整齊排列的碳納米管層包裹在鋼絲束最外層，其中碳納米管使用的是干拉型可紡碳納米管。由于碳納米管結(jié)構(gòu)是高度一致的,它們給纖維提供了高的電導(dǎo)率。照片表明，纖維直徑均勻、外表面平滑。
創(chuàng)造了這些纖維的科學(xué)家們研究了這些設(shè)備的壽命。他們發(fā)現(xiàn)纖維在21分鐘內(nèi)逐漸點亮并在四個小時內(nèi)逐漸暗淡；在該研究中,纖維發(fā)出的光是藍色的。當(dāng)施加5.6 V電壓時，纖維被點亮；當(dāng)施加電壓為13 V時，纖維電流強度達到峰值。當(dāng)對纖維預(yù)先充電時，它顯示出了類似傳統(tǒng)LED的快速接通相應(yīng)。
纖維發(fā)出光的亮度幾乎完全不受視角影響。即使纖維彎曲也能保持高于90%的亮度，并沒有明顯的損傷。雖然這項探索中只對藍色進行了研究，但研究小組認為其他顏色效果類似。
綜合這些研究來看，這些發(fā)光纖維可以織入織物而不損害其發(fā)光性能。這使得它們成為未來發(fā)展可穿戴電子產(chǎn)品和其它編織電子產(chǎn)品有力的候選材料。
來源：中國有色網(wǎng)
手機版印花網(wǎng)
微信號：yinhuashijie
