近些年来，摩擦起电诱导电致发光（TIEL）器件凭借其简单的结构、高应力响应性、高耐久性的优势受到了研究者们的广泛关注，并且在触觉传感器、人机交互界面领域展现出了巨大的潜力。然而目前常见的TIEL器件的发光性能、压力响应和空间分辨率仍然需要进一步提高，如何进一步提高TIEL器件的发光性能仍是一项重大的挑战。

图1.（a）TIEL-skin的结构示意图；（b）ZEPH 薄膜的发光强度随ZnS:Cu含量变化图；（c）TIEL发光强度的ZnS:Cu含量变化图；（d）TIEL发光强度的运动频率变化图；（e）TIEL发光的耐久性和稳定性测试。

  近期，河南大学光伏材料省重点实验室王新教授团队提出了一种高亮度、高分辨率的柔性摩擦起电诱导电致发光皮肤（TIEL-skin），实现了实时成像和人机信息交互。当ZnS:Cu荧光粉嵌入聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）形成ZEPH薄膜。ZEPH薄膜的发光强度与其内部ZnS:Cu的含量、表面摩擦材料以及滑动频率密切相关。当ZnS:Cu的质量分数为48%、摩擦材料为nylon6、滑动频率为2.3 Hz时，实现了ZEPH薄膜的最优化TIEL发光性能。同时，ZEPH薄膜在与nylon6经历1400次滑动循环之后，仍然能够保持稳定的发光强度，具有较好的性能稳定性。为了展示ZEPH薄膜的低压力响应，采用条状（宽度5 mm）nylon6膜一端与ZEPH薄膜表面轻轻接触滑动，发现在1.25 kPa压强下就能够将动态相互作用力转化为实时TIEL发光，如图2a-c所示。另一方面，为了验证TIEL发光强度，通过与2 V直流电压点亮商业LED的发光强度对比，发现TIEL的发光强度是绿色LED发光强度的2.5倍，如图2d所示，同时，在白光条件下，他们也能够实现肉眼直接观察到TIEL的发光，如图2e所示，进一步验证了ZEPH薄膜具有优越的TIEL发光性能。另外，ZEPH薄膜的TIEL实现空间分辨率为220 μm的指纹成像，如图2f-g所示。因此，ZEPH薄膜的TIEL为增强触觉器件的实时可视化成像提供出了一种简单有效的方法。该工作以“High-Brightness, High-Resolution, and Flexible Triboelectrification-Induced Electroluminescence Skin for Real-Time Imaging and Human–Machine Information Interaction”为题发表在（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2201292）上。文章的第一作者是河南大学硕士研究生贾春洋，通讯作者是王新教授。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图2.（a）条状nylon6膜在ZEPH 薄膜表面滑动的示意图；（b）条状nylon6膜一端在ZEPH 薄膜表面滑动产生的TIEL发光照片；（c）TIEL发光强度随压力压强增大而增强，最小压力响应值为1.25 kPa；（d）ZEPH 薄膜的TIEL和商用LED发光强度对比光谱图，插图为二者的亮度对比图；（e）ZEPH 薄膜的TIEL在白光下的发光图像；（f）表面印有指纹图案硅胶的SEM图片；（g）指纹图案的TIEL发光成像。

  该工作是团队近期关于接触起电实现自驱动电致发光器件光学性质研究的最新进展之一。利用摩擦纳米发电机（TENG）的工作原理，课题组发展了一系列基于摩擦发电的自驱动传感器和能源收集器件。电极材料是TENG的重要组成部分，团队开发了基于KI溶于甘油的电介质的工作电极，构建了具有可拉伸和形状自适应的TENG，并且该器件具有超过1年的长期稳定性，利用该器件能够实现人机交互（Adv. Funct. Mater.2021, 31, 2007221.）；为了适用恶劣环境收集机械能的需要，团队发展了基于导电、可拉伸和耐冻有机水凝胶（1.6 S/m）为电极的应力传感器件和TENG，并实现了抗冻性的TENG （Nano Energy, 2022, 95, 106967.）；另外，基于激光诱导石墨烯（LIG）阵列电极的自驱动传感器件及其触觉成像研究，实现了多点触觉、滑动触觉和轨迹追踪的功能及其实时成像功能 (Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2100709)；同时，利用激发直写技术制备了图案化的激光诱导铜电极（LIC），并且基于LIC构建高输出性能的TENG，以及LIC-TENG驱动的图案化的二维码发光成像，实现智能手机直接读取光学信息的人机交互（Nano Energy, 2022, 97, 107116.）；以及其他相关工作（Nano Energy, 2020, 73, 104843；Nanoscale, 2021, 13, 18363）。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202201292