近日,理學(xué)院化學(xué)系王亞培課題組在液體傳感器研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,研究成果在國際頂級材料學(xué)期刊《先進(jìn)材料》(Adv. Mater.2015, 27, 4622-4627.)上發(fā)表。
傳 感器是信息時代不可或缺的電子原件,人們?nèi)粘I钍褂玫氖謾C(jī)電腦中都存在著各種不同功能的傳感器。傳統(tǒng)傳感器主要由金屬或者半導(dǎo)體等材料來制備,由于本質(zhì) 上的剛性特征,使其一旦受到過大的外力破壞,其傳感性能一般難以恢復(fù);另一方面,傳感器的剛性結(jié)構(gòu),大大限制了其應(yīng)用領(lǐng)域,在智能化,便攜化需求與日俱增 的今天,傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)難以滿足應(yīng)用的需要。因此,開發(fā)出具備柔性和自修復(fù)能力的傳感器十分必要。柔性和自修復(fù)也被定義為下一代傳感器的重要特征。
為了解決傳統(tǒng)傳感器問題,王亞培研究組突破固體材料的禁錮,首次提出以具有熱敏特性的離子液體作為傳感基元,制備液體傳感器件。(參見Adv. Electron. Mater. 2015, 1, 1500029),利用液體在柔性和自修復(fù)上有著得天獨厚的優(yōu)勢,來賦予傳感器柔性和自修復(fù)性能,實現(xiàn)以液體為基礎(chǔ)的下一代傳感器的制備。
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在該工作中,該課題組將這種熱敏流體與具有自我修復(fù)功能的高分子材料制備的基底相結(jié)合,制備出來具有自我修復(fù)功能的傳感器。
該 課題基于離子液體的熱敏特性,首先得到了溫度傳感器,并進(jìn)行了自修復(fù)性能的測試。然后通過光熱,磁熱轉(zhuǎn)換的應(yīng)用,又分別得到近紅外光和電磁波傳感器。這些 傳感器在極端破壞(直接用刀切斷成兩半)后,通過簡單的處理,能在室溫下直接修復(fù),修復(fù)后其傳感性能便能回復(fù)到破壞前水平。這一成果預(yù)計將大大延長傳感器 的使用壽命,從而節(jié)約成本。
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《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)是材料科學(xué)領(lǐng)域的國際頂級學(xué)術(shù)雜志之一,主要發(fā)表高分子材料化學(xué)和材料物理方面的論文,對多學(xué)科交叉和其他領(lǐng)域研究亦有較大影響。2014年該刊影響因子為17.493。
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