钙钛矿量子点(Perovskite Quantum Dots, PQDs)作为新一代发光材料,具有发射光谱窄、发射波长可调、量子产率高等突出特点,在发光二极管、光伏电池、光电探测和生物成像等领域具有广阔的应用前景。近年来,PQDs-聚合物纳米复合功能材料的研发受到国内外学者的广泛关注,因为各种功能聚合物可以赋予PQDs高柔性、可拉伸性、可变形性或其它前所未有的功能;同时,通过光刻或喷墨打印等溶液加工技术能够实现PQDs在聚合物表面的图案化,为其在可打印、可拉伸和可穿戴智能光学/光电器件等领域应用提供了无限的可能。然而,如何实现PQDs与智能响应性聚合物的高效复合,同时确保PQDs的发光性能、可打印性能和环境稳定性,是一项具有挑战性的研究任务。
近日,天津大学封伟教授团队开发了一种高发光、高稳定、可聚合的全无机PQDs墨水,并开创性地提出了一种界面共价键合策略,实现了PQDs与有机聚合物的有效复合和功能集成;进一步将喷墨打印PQDs与4D打印刺激响应性液晶弹性体(Liquid Crystal Elastomer, LCE)相结合,探索了其在光控自展开信息显示中的潜在应用。该研究为开发刺激响应性钙钛矿聚合物复合材料提供了全新思路,有望在安全防伪、柔性全彩显示等先进技术中获得重要应用。相关成果以题为“Robust Integration of Polymerizable Perovskite Quantum Dots with Responsive Polymers Enables 4D-Printed Self-Deployable Information Display”在国际权威期刊《Matter》上发表。天津大学博士生杨潇为论文第一作者,天津大学封伟教授和王玲教授为论文共同通讯作者。本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学重点基金和天津市杰出青年基金等项目的资助。
图1. 可聚合PQDs墨水的制备和表征
拉伸条件下的PQDs-聚合物复合薄膜
PQDs-聚合物复合薄膜应用于多级信息加密
PQD-LCE卷轴应用于光控自展开信息显示
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.02.003
通讯作者简介
王玲,天津大学材料科学与工程学院教授,博士生导师,国家高层次优秀青年人才,天津市杰出青年基金获得者和天津大学“北洋青年学者计划”特聘教授。主要致力于软物质智能材料、仿生智能材料和功能纳米材料的设计与制备及其在软体机器人、智能隐身、能源和安全等领域的应用研究。www.wanglinglab.com
封伟,天津大学材料科学与工程学院教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,国家“万人计划”科技创新领军人才和天津市“杰出人才”, 天津市首批“131”创新团队负责人,英国皇家化学会会士(FRSC),日本学术振兴委员会JSPS高访学者,国务院政府特殊津贴专家。主要研究方向为功能有机碳复合材料在致密储能和智能热控等领域的应用及产业化技术研究。
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