研究进展
图1:A 到 D)PAM模板(A)的PeQWs生长示意图,以及CsPbBr 3 QWs形成之前(B)和(C)后PAM在Al纤维上的相应顶视图SEM图像,以及从PAM模板中提取的单个CsPbBr 3 QW的HRTEM图像(D)。(E 到 J)荧光图片:五颜六色的缠结纤维(E)、编织纤维(F)、我爱香港科技大学图案(G)、绿色漩涡(H)、香港科技大学红鸟标志(I)和维多利亚港(J)通过安装成批的纤维而成。所有未标记的比例尺均为 1 厘米。
PeQWs生长的示意图如图1A所示。采用溶液浸涂法,采用纤维兼容的卷对卷系统。将MHP 前驱体 [CsPbX3(X = Cl、Br、I 或混合卤化物)] 溶液填充到 PAM 通道中,该通道在薄(直径为 0.1、0.3 或 0.5 mm)的铝纤维上制造,采用 5 V 阳极阳极氧化工艺制造。随后使用加热线圈进行周围退火程序,以实现空间均匀的溶剂汽化和 MHP 结晶。得益于薄铝纤维的柔韧性,制造的纤维可以很容易地缠结(图1E)和编织(图1F),揭示了纺织照明应用的潜力(图1A)。同时,薄铝纤维兼具延展性和可塑性,可以塑造成多样化的2D和3D架构。在这里,我们展示了一个二维全彩的绳子“我爱香港科技大学”(图1G)、一个三维绿色漩涡(图1H)和香港科技大学的红鸟图案(图1I),具有出色的荧光均匀性。在图1J中,我们将各种PeQWs组合在一起,以香港的标志性建筑为主题,构建了维多利亚港的“夜景”。
PeQWs在PAM@Al纤维上高度均匀的生长,此外,得益于 PAM 模板对水分和氧刺激的 3D 保护,生长的 PeQW 在环境条件下表现出非凡的 PL 寿命。除了铝箔外, PeQW 还可以很容易地在其他类型的基材上生长,例如广泛使用的氟掺杂氧化锡 (FTO) 涂层玻璃和柔性不锈钢箔。在阳极氧化工艺之前,需要通过溅射或冷喷涂方法在基板上涂覆一层薄薄的Al。此特性使 PeQW 在工业中具有良好的兼容性,在实际应用中具有很高的潜力。
图3:(A) B-、R-和G-Fi-LED灯,采用I Love HKUST模式。(B 到 C)在(B)拉伸之前和(C)拉伸下具有起伏形状的可拉伸装置。(D到E)弯曲半径分别为 3 mm (D) 和 2 mm (E) 的可弯曲装置。(F) 两个 180° 扭曲的 Fi-LED 器件的 EL 图像。(G 到 H)水中封装装置的数码照片 (G) 和 EL 图像 (H)。(I至J)封装 Fi-LED 的柔韧性评估:弯曲性 (I) 和拉伸性 (J) 表征。插图显示了 Fi-LED 在弯曲和拉伸下的照片。(K)封装装置在连续水浸泡下的老化试验。所有未标记的比例尺均为 1 厘米。
如图3A所示,研究人员雕刻了三根Al纤维,建立了I Love HKUST模型,然后分别制造了基于B、R和G-PeQW的Fi-LED。如图 3D 所示, Fi-LED 在弯曲半径为 3 mm 的情况下保持良好的 EL。此外,波浪形结构装置由于其更好的张力缓解,甚至可以弯曲半径为 2 mm(图 3E)。为了进一步评估采用PDMS封装的Fi-LED的鲁棒性,监测了EL在各种恶劣条件下的退化,包括弯曲、拉伸和浸水。图3K显示了封装器件在水浸泡下的老化测试结果。得益于PDMS的完美封装,Fi-LED的EL强度即使在连续浸泡超过1000小时后也没有变化。
本研究使用纤维形状的PAM模板在具有1D、2D和3D架构的Al纤维上均匀生长PeQW。由于铝纤维的延展性和可塑性,结合PDMS的封装和保护,基于PeQW的Fi-LED已被集成到织物上,并具有可弯曲、可拉伸、可扭曲和防水的特性,这对于可穿戴应用至关重要。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn1095
转载/合作/课题组投稿
联系邮箱:xianweishuo2021@163.com