80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
中山大學(xué)謝莊課題組 NML: 在高彈性、高性能全聚合物有機(jī)電化學(xué)晶體管取得進(jìn)展
2022-09-14  來源：高分子科技

  有機(jī)電化學(xué)晶體管(OECTs)在各個領(lǐng)域已取得廣泛應(yīng)用，從柔性可穿戴的集成電路到生物醫(yī)用監(jiān)測、神經(jīng)形態(tài)計算等。目前研究者利用柔性電子材料和微/納米結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)可承受一定形變的柔性O(shè)ECT器件，然而，具有高彈性與高性能的全固態(tài)OECTs目前還研究較少。 


  近期，中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院謝莊課題組通過采用多功能凝膠彈性電解質(zhì)與3維微結(jié)構(gòu)電極界面，提出一種簡易策略來制備高彈性全聚合物有機(jī)電化學(xué)晶體管器件，并驗證了器件的多功能應(yīng)用、耐久性及可回收性能。首先通過明膠浸泡檸檬酸鈉甘油溶液后，獲得拉伸能力超過200%，彈性模量接近200 kPa的高彈性有機(jī)水凝膠電解質(zhì)，并具有高黏附、保濕抗凍、可降解等特性。之后將高導(dǎo)電柔性LiTFSI摻雜PEDOT:PSS微電極轉(zhuǎn)移印刷至明膠電解質(zhì)表面，實現(xiàn)全聚合物OECT的快速制備（Fig.1）。此外，研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)PEDOT:PSS/LiTFSI厚度與LiTFSI含量，可對其電化學(xué)去摻雜行為進(jìn)行調(diào)控，當(dāng)采用較厚（>3微米）的PEDOT:PSS/2%LiTFSI作為源漏極與柵極時，由于它們電容差異較小，在柵壓作用下源漏極的電阻在很寬電壓范圍內(nèi)（<1.5V）也能基本保持電導(dǎo)不變，可保證全聚合物OECTs具有高跨導(dǎo)，且跨導(dǎo)可根據(jù)溝道尺寸進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，實現(xiàn)高達(dá)12.7 mS的跨導(dǎo)，及對耗盡型與增強(qiáng)型不同模式活性層材料的兼容（Fig.2）。進(jìn)一步，通過軟刻蝕方法設(shè)計制備了PEDOT:PSS與電解質(zhì)界面的三維微結(jié)構(gòu)，并結(jié)合微褶皺電極與壓印的微結(jié)構(gòu)化溝道，在100%應(yīng)變下的雙軸拉伸和應(yīng)變?yōu)?0%的1000次重復(fù)拉伸循環(huán)下，實現(xiàn)了OECT性能的保持。因此，該全聚合物OECT能夠可靠貼附于人體進(jìn)行工作，并且可實現(xiàn)突觸模擬和生物傳感等方面應(yīng)用。最后，在抗失水和可降解的明膠電解質(zhì)與自交聯(lián)PEDOT:PSS/LiTFSI協(xié)同作用下，器件具備在室溫環(huán)境存放下大于4個月的性能穩(wěn)定性，以及可方便經(jīng)熱水處理與過濾分離實現(xiàn)按需回收。 此項工作將為可穿戴/可植入/可持續(xù)穩(wěn)定的高性能可拉伸有機(jī)電化學(xué)柔性設(shè)備電子器件的發(fā)展提供了新的研究思路與借鑒。 

 

Fig.1 全聚合物OECT制備示意圖及功能展示。

 

Fig.2 微圖案化全聚合物OECT與微結(jié)構(gòu)化活性層的制備及器件性能。


 Fig.3 基于三維微結(jié)構(gòu)策略的高彈性OECT在雙向拉伸（100%應(yīng)變）下的性能。


 Fig.4 全聚合物OECT在可穿戴、仿突觸與葡萄糖傳感方面的應(yīng)用演示。


  該成果日前以題為"High-Transconductance, Highly Elastic, Durable and Recyclable All-Polymer Electrochemical Transistors with 3D Micro-engineered Interfaces"發(fā)表在Nano-Micro Letters（IF=23.655）上，碩士研究生王文瑾與李釗賢為共同第一作者，謝莊副教授為唯一通訊作者，中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的岳晚教授團(tuán)隊、楊亞斌副教授、電子與信息工程學(xué)院的劉川教授團(tuán)隊參與了研究。該研究受到國家自然科學(xué)基金（21802171, 22075325）與廣州市科技局（202002030434）資助。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s40820-022-00930-5

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞