有机光电探测器（OPDs）具有质轻、柔性、光谱可调和可溶液加工等优势，在可穿戴健康监测、电子皮肤和生物集成传感等领域展现出重要应用前景。然而，高性能OPDs活性层薄膜通常较脆、模量较高、拉伸稳定性不足。引入弹性体虽然可以改善拉伸性，却往往会破坏给受体相分离、垂直电荷传输通道和分子堆积，导致暗电流和噪声升高，光电性能下降。因此，如何同时实现高拉伸性、高探测性能和机械稳定性，是本征可拉伸有机光电探测器面临的关键挑战。

  针对上述问题，中国科学院长春应用化学研究所刘俊研究员团队提出了一种弹性体介导的蜂窝状网络形貌调控策略。弹性体SEPS引入到活性层构筑出横向连续、垂直均匀、纳米相区细化且分子堆积保持的三维多尺度形貌，实现了力学性能和光电性能的协同提升。此外，该连续弹性网络在拉伸过程中能够有效耗散应力、抑制裂纹和褶皱，同时保持垂直电荷传输路径和低噪声光电响应，实现优异的机械稳定性。

  2026年6月11日，相关工作以“Ultra-stretchable and mechanically robust organic photodetectors enabled by a honeycomb network morphology”为题发表在期刊《Matter》上。文章第一作者是长春应化所副研究员彭忠祥，通讯作者是刘俊研究员。

  该工作系统揭示了SEPS引入后对PM6:Y6活性层形貌与性能的协同调控作用。SEPS与PM6:Y6之间适度的相容性使其在薄膜中形成连续蜂窝状弹性体软网络，该网络在横向上作为应力耗散骨架，有效抑制拉伸过程中的裂纹、褶皱和不可逆形貌破坏；GIWAXS/GISAXS/FLAS等多尺度表征表明，SEPS并未造成不利的垂直相偏析或绝缘阻挡层，而是使PM6和Y6在膜厚方向保持较均匀分布，并形成轻微的底部给体富集和顶部受体富集，有利于电荷选择性收集和界面复合抑制。此外，SEPS还可细化给受体相区、降低缺陷态和漏电通道，并在基本保持有利分子堆积的基础上显著提升薄膜延展性。得益于这种横向应力耗散、垂直电荷传输和纳米相分离协同优化的三维多尺度形貌，PM6:Y6:SEPS三元薄膜实现了超过500%的断裂应变，器件响应度超过0.35 A W^-1，实测噪声比探测率D_noise*超过3×10¹² Jones；本征可拉伸器件在100%应变和50%应变1000次循环后仍保持稳定光电响应，并可用于大应变下或循环应变后的心率和血氧饱和度监测。该研究表明，SEPS的关键作用并非简单“软化”活性层，而是通过构筑连续弹性体网络来稳定多尺度形貌和电荷传输过程，为高性能本征可拉伸有机光电探测器提供了有效的形貌设计策略，也为可穿戴健康监测、电子皮肤和生物集成光电器件的发展提供了重要参考。

图1. 薄膜形貌示意图、性能总结和多尺度表征示意图。

图2. 活性层力学性能和刚性器件光电性能。

图3. 活性层薄膜相分离形貌。

图4. 活性层薄膜分子堆积和相结构。

图5. 可拉伸器件光电性能。

图6. 应变诱导薄膜多尺度结构演变。

图7. 共混薄膜在应变下分子堆积结构演变和多尺度形貌演变示意图。

图8. 可拉伸器件PPG信号监测。

  该工作得到了中科院先导专项、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的支持。此外，该工作得到了上海光源和北京光源的支持，文中同步辐射X射线散射表征均在上海光源BL16B1、BL02U2线站和北京光源1W1A线站完成。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2026.102864