水凝膠離子電子學(xué)是使用水凝膠作為離錯購子導體，并使用疏水性彈性體作為電介質的新興學(xué)科。在各花答種(zhǒng)制造過(guò)程中將(舞北jiāng)水凝膠和疏水性彈性體整合在科河一起(qǐ)，并具有牢固、可拉伸和透明的黏合力是水凝女外膠離子電子學(xué)最大挑戰舞去。日前，哈佛大學(xué)鎖志剛院士與南方林下科技大學(xué)楊燦輝設計了一種(zhǒng)多步浸塗工藝，以實現多種書煙(zhǒng)配置的水凝膠離子電子學(xué)器件。該工藝將(j兵謝iāng)水凝膠和疏水性彈性體結合在一起(qǐ)東朋，具有很強的附著(zhe)力，且不會(h業城uì)損害可拉伸性和透明度。相關工作以“Ionotro請員nic Luminescent Fibers, Fabrics, and雪內 Other Configurations”為題發(fā)表在《Adv. 制關Mater.》上。

離電發(fā)光纖維

研究從同軸結構的離電發(fā)光纖維開(kāi)始，它由水凝煙如膠芯、發(fā)光層、水凝膠層和彈性體層組成(ché信商ng)。當電源在水凝膠核心和水凝膠層之間施加交流電壓時黑街(shí)，極性相反的離子會(huì)定期在水凝膠/彈性體界面(業那miàn)上積聚，在發(fā)光層中産生交替的電場，并在熒可爸光粉顆粒中産生電子-空穴對(duì)。彈性體和水凝膠是透明的，因此很多可以發(fā)光。具體來說(shuō)，通過(g美廠uò)多步浸塗法，使用包含氯化锂作為離子導體的聚丙烯服北酰胺（PAAm）水凝膠，分散有信一摻雜銅的硫化鋅（ZnS：Cu）顆唱是粒的聚（二甲基矽氧烷）（PDMS）作為發(fā)光層，女煙PDMS作為介電層以及矽烷作為偶聯劑。

離電發(fā)光纖維物

研究人員比較了兩(liǎng)個步驟：在水凝膠上浸塗一亮和層彈性體和在彈性體上浸塗一層水凝膠。發(能場fā)現彈性體前驅液可以在水凝膠表面(miàn)自發(南下fā)地鋪展開(kāi)，而水則在未處理的彈性船妹體表面(miàn)形成(chéng)水珠。行紅但經(jīng)過(guò)矽烷偶聯劑相少底塗工藝處理後(hòu)，水也可以在林謝彈性體表面(miàn)鋪展開(kāi)。

表面(miàn)表征

離電發(fā)光纖維的性能(néng)

研究人員將(jiāng)兩(問去liǎng)條金屬線連接到(dào)電源。電源的電壓除以發(fā)光他小層的厚度定義了标稱電場。在脈沖電場的作用下，光纖發(fā)亮和滅樹黑光。離電發(fā)光纖維是可拉伸的年些，并在變形下保持其亮度。在將(jiāng)其拉伸到(dào)初始長(cháng看錯)度的1.5倍，經(jīng)過(guò)10000次循環拍爸後(hòu)，纖維保持其峰值應力和亮度。

離電發(fā)光纖維的性能(néng)

各種(zhǒng)水凝膠離電發(姐得fā)光器件

水凝膠的柔軟性和可拉伸性，水凝膠與彈性學算體之間的強粘合性以及浸塗的廣泛适愛聽用性，共同使複雜形狀的水凝膠離電發(fā)光學醫器件成(chéng)為可能(néng)。研究人相現員通過(guò)將(jiāng)兩(liǎng)種(zh花信ǒng)類型的纖維組裝成(ch街老éng)行和列來制造離電發(fā)光織物。進(jìn)一步的，制造了業化一個發(fā)光環，該發(fā)光環包含發(fā)光層，笑了PAAm水凝膠和PDMS彈性體的封閉圓柱殼，以及具有冷又籠狀結構的發(fā)光手提包。最後(h工高òu)，通過(guò)將(jiāng)不同的視師ZnS顆粒用于發(fā)光層還(hái)可以制作多色纖麗業維。

各種(zhǒng)水凝膠離電發(fā)光器件

全文鍊接：https://onlinelib拍服rary.wiley.com/doi/10.著街1002/adma.202005545