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    有機LED和碳納米管可能點亮未來的布料

    文章來源:pengchengzk 更新時間:2015-04-03

    隨著可以檢測運動和健康狀況的可穿戴電子設備的出現,對于更柔性發光設備的需求日益增長著。一項研究人員感興趣的方向是開發集成了發光裝置的布料。不幸的是,布料本身并不能作為一個適合的發光材料的表面。然而,一個科學家團隊已經找到解決這個問題的方法,就是利用叫發光裝置纖維的新技術把發光裝置直接集成入面料中。 來自我國的該研究團隊,研發了聚合物發光電化學電池(PLECs)。與許多其他發光設備相同,PLECs具有兩個金屬電極,兩電極與作為半導體的有機薄層相連接。因為PLECs把移動的離子加入進半導體中,它們相比于其他發光二極管(LEDs) 有諸多好處:工作電壓低,光電轉換效率高,功率效率高。PLECs是一個不錯的選擇,也是因為它們無需使用對空氣敏感的金屬,可以在粗糙表面上使用。這些特點使其適合大規模生產。 這些纖維狀PLECs具有四層同軸結構。PLEC纖維采用溶液法進行制備,首先采用鋼絲作為纖維的基體,后浸涂一層薄的ZnO納米顆粒層。這一層有兩個主要功能:保護接下來的發光層,同時降低漏電流,提高電流效率。 接下來, 使用浸漬法在鋼絲表面再沉積一層電致發光聚合物層。最后,將一張整齊排列的碳納米管層包裹在鋼絲束最外層,其中碳納米管使用的是干拉型可紡碳納米管。由于碳納米管結構是高度一致的,它們給纖維提供了高的電導率。照片表明,纖維直徑均勻、外表面平滑。 創造了這些纖維的科學家們研究了這些設備的壽命。他們發現纖維在21分鐘內逐漸點亮并在四個小時內逐漸暗淡;在該研究中, 纖維發出的光是藍色的。當施加5.6 V電壓時,纖維被點亮;當施加電壓為13 V時,纖維電流強度達到峰值。當對纖維預先充電時,它顯示出了類似傳統LED的快速接通相應。 纖維發出光的亮度幾乎完全不受視角影響。即使纖維彎曲也能保持高于90%的亮度,并沒有明顯的損傷。雖然這項探索中只對藍色進行了研究,但研究小組認為其他顏色效果類似。 綜合這些研究來看,這些發光纖維可以織入織物而不損害其發光性能。這使得它們成為未來發展可穿戴電子產品和其它編織電子產品有力的候選材料。

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