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Advanced Materials分别报道陈苏教授、林进义副教授研究组最新研究成果

时间:2018-11-13 来源:ebet真人咪牌 作者:海外人才缓冲基地(先进材料研究院) 摄影: 编辑: 上传:赵蕾
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陈苏教授实验室微流控最新研究成果

自然界存在着许多奇异的自组装材料,“师法自然”以自组装为手段构筑先进的高性能结构多功能材料是当今研究热点之一。通过模拟自然界的自组装过程,对于理解自然及推进材料的功能性和结构性的协同发生及演化具有深刻的意义。当前,自组装的研究主要集中于分子层面的组装,宏观自组装鲜有报道,特别是自然界自组装及人工自组装技术效率低,成为阻碍其发展的瓶颈,如何提高自组装效率也是当今国际极具挑战性的课题之一。

近日,化工学院及材料化学工程重点实验室陈苏教授、博士后李晴等在国家自然科学基金重点项目(21736006)和国家重点研发计划(2016YFB0401700)、江苏省高校优势学科建设工程、材料化学工程国家重点实验室基金的支持下,以微流控技术为手段,设计开发了自愈合力驱动的宏观自组装方法。该成果刊登在《先进材料》(影响因子21.95)期刊(Advanced Materials, "Versatile Hydrogel Ensembles with Macroscopic Multi-Dimensions",DOI: 10.1002/ adma.201803475)上。

研究者巧妙地利用自愈合高分子水凝胶微珠作为组装单元,在微流体限域通道内实现了超分子水凝胶微珠的连续化定向组装,通过不同类型通道的设计,如单通道、Y型通道、平行通道、立体三角形通道,亦可实现特定形貌组装体的可控组装。基于组装基元之间固有的氢键和超分子作用力,可在几分钟内完成组装,实现从微米结构单元组装成为宏观大材料,大大提高了组装效率,所制备的水凝胶材料具有很好的生物相容性,是很好的人体组织材料。同时,为多维度材料的设计和快速构筑新型功能材料提供了一种新方法。该研究获得审稿人高度评价:“This work is interesting, especially, authors have realized controllable assembly to fabricate a series of macroscopic linear, planar and 3D beaded assemblies in microfluidic channels. Such method can be also extended from microscopic to macroscopic self-assembly, which is highly significate in materials science.”。

 

这项研究成果提升了对在限域空间中自组装宏观材料的认知水平,也拓展与丰富了多维度功能材料的制备手段。该突破性研究进展标志着我校材料化学工程国家重点实验室在微流控领域的研究迈上了一个新高度。

作者:化工学院   审核:弋鹏

 

林进义副教授研究组宽带隙聚合物发光半导体及其在柔性电子应用方面最新成果

柔性发光光电子器件可用于穿戴电子、电子皮肤以及生物智能设备,是学术界和工业界研究的重点。相比于目前高效稳定的窄带隙红光和绿光聚合物,聚合物蓝光半导体由于结构性高能吸收、可组装性易聚集以及化学物理不稳定,导致发光光谱不稳定、发光量子效率降低以及器件性能重复性差、工作寿命短,成为限制聚合物发光半导体应用于信息显示和固体照明的重要瓶颈。针对这一国际难题,近期,海外人才缓冲基地(先进材料研究院)黄维院士和林进义副教授研究组在前期光电高分子凝聚态结构研究基础上,指出超分子自封装策略是构筑高性能发光共轭聚合物的重要方法,提出超分子塑料电子学(Supramolecular Plastic Electronic),是超分子电子学(Supramolecular Electronic)的重要内容。

研究通过在侧基引入具有载流子传输的稠环基团,借助精准的分子组装,在发光主链周围形成稠环封装层,链间形成一道有效的位阻型隔离层,有效抑制分子链间的聚集作用和π-π电子耦合作用,实现载流子在主链共轭骨架内部和主链间的二维载流子传输。研究构筑了一类超稳定性蓝光聚合物半导体,旋涂薄膜的发光特性呈现微弱的薄膜厚度依赖特性,在60-200 nm厚度变化均呈现良好的光谱稳定性。该发光薄膜在光水氧作用下,并未发现明显的绿光带发射产生,证明分子自封装策略可有效提高半导体的发光稳定性,实现了2.56 cd/A和半峰宽为32 nm的深蓝光发光器件。在此基础上。以PEDOT:PSS为电极,构筑一类高性能、大面积的柔性深蓝光发光器件,电流效率达到1.73 cd/A。

该研究发现电致光谱并不存在明显的膜厚依赖特征,为后期通过溶液加工实现大规模的器件加工提供可能,证明了超分子自封装策略的有效性,是一类普适性分子设计理念。相关工作近期发表在Advanced Materials(Advanced Materials 2018, 1804811. DOI: 10.1002/adma.201804811)。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201804811

作者:海外人才缓冲基地(先进材料研究院);审核:王建浦