#国内高质量学术进展汇总#效率与机械性能兼顾！吉大研发出高性能柔性OLED设备

国内周报第46期摘要：吉林大学研究团队通过可编程激光屈曲技术制备出高性能柔性OLED设备；北京航空航天大学研究团队利用Cu(OH)2纳米针合成非水多相液体分离网；中国科学技术大学新研发出高性能钠离子电池负极材料；南京大学重点实验室研发出新型智能水凝胶；天津大学研究一种新型“蝴蝶”空穴传输的钙钛矿太阳能电池；南京大学研究团队利用简易法合成医用Yolk-Shell结构三倍有序介孔有机氧化硅纳米粒子；香港理工大学研究团队研发出新型微纳二元聚合物阵列仿生表面材料.

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吉林大学研究团队通过可编程激光屈曲技术制备出高性能柔性OLED设备

如今，可穿戴显示器、生物医学设备和健康监护产品市场正处于高速增长时期，柔性OLED设备的重要性也随之日益凸显。尽管柔性OLED设备的高延展性已被验证可行，但是其在发光效率和机械稳定性方面的问题成为柔性OLED走进实际生活应用的最大障碍。

在已有的研究报道中，在超薄聚酯薄膜上形成的聚合物基柔性OLEDs的最高亮度为122 cd m^−2 ，效率为 0.17±0.06 cd A^−1，机械性能并未给出。这样的性能自然谈不上理想，此后，尽管研究人员致力于柔性OLED的效率和机械性能的提高，但是依然难以取得突破。有报道称，即便是本身具备高延展性的聚合物基OLED电池设备，其效率也仅为11.4 cd A^−1而亮度峰值只有2,200 cd m^−2，可实现1000次拉伸-压缩循环。但是这距离市场化还很远。

为解决柔性OLED发光效率低和机械稳定性差的问题，吉林大学研究团队研发出可编程激光屈曲技术。通过在紫外固化的预制Si基体表面利用旋涂技术产生一层厚度约为10μm的光敏聚合物薄膜（图a左）。之后在聚合物薄膜上通过热蒸发技术沉积出小分子基发光OLED，再将这层OLED/聚合物薄膜从预制Si基上取下（图a右）。通过飞秒激光技术在弹性衬底上制造出一维长周期光纤光栅（图b左），再以120%形变将该基体单向预拉伸（图b右）。将之前取下的OLED/聚合物薄膜粘附到预变性的弹性基体上（图c左），最后卸去弹性基体上的预拉伸力，OLED出现屈曲（图c右）。

该制备方法不仅成本低廉而且效果显著。测试结果显示该方法制备出的柔性OLED设备最大发光效率在应力分别为0%,40%和70%时达到72.5, 68.5 和70 cd A^−1。可实现15000次拉伸-压缩循环。这样的结果超越了所有已报道的同类型研究。

该研究成果发表于Nature Communication。

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北京航空航天大学研究团队利用Cu(OH)2纳米针合成非水多相液体分离网

多相液体分离技术在工业和环境领域一直都有着广泛需求。在各种液体的分离方法中，膜分离技术一直被视为是一种廉价、高效和环境友好的方法从而在过去十年间引起了业界广泛关注。

近日，来自北京航空航天大学的研究团队基于液体的表面张力的差异通过覆盖在铜网上的Cu（OH）2纳米针实现有机液体混合物的分离。该研究团队所制备的膜只允许表面张力较小的有机液体渗透，同时阻碍表面张力较大的液体进入。实验结果表明该材料有效地实现了对有机液体的分离。

该研究成果发表于Small。

中国科学技术大学新研发出高性能钠离子电池负极材料

钠离子电池相比锂离子电池有诸多优势，如成本低，安全性好，随着研究的深入，钠离子电池将越来越具有成本效应，并有望在未来取代锂离子电池而被广泛应用。

中国科学技术大学研究团队通过静电纺丝和后续渗氮处理制备出掺杂氮元素的有序介孔TiO2纤维（N-MTO），氮掺杂使得TiO2中产生Ti3+离子，从而提高TiO2的电导率。此外，一维 N-MTO纳米结构使得N-MTO中Na+/e−短程扩散得以实现，从而离子很容易进入电解液，沿渗透纤维运输电子获得高电导性。与此同时， N-MTO还具有出众的钠存储性能。

该研究成果发表于Small。

南京大学重点实验室研发出新型智能水凝胶

对于诸如制动器与药物传输等实际应用，水凝胶的溶胀-收缩转变起着至关重要的作用。来自南京大学重点实验室的研究团队特别制作了在聚合网络上带有二茂铁基团的智能水凝胶。当智能水凝胶浸入WP6水溶液中，水凝胶出现显著膨胀，由于在WP6和二茂铁基团间形成了复杂的包合物，所以其重量约为在纯水中的11倍。最为关键的是，该水凝胶在包括温度、PH值、氧化还原和强度等方面展现出优良的响应性。此外，实验还证明了该智能水凝胶在药物释放中具有广阔的应用前景。

该研究成果发表于JACS。

天津大学研究一种新型“蝴蝶”空穴传输的钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池是一种新型薄膜光伏技术，2009年首次被报道，在2013年被science评为十大滚球体育 进展之一。但是，钙钛矿电池普遍存在稳定性问题，很多电池在测试的过程中就发生了衰变，钙钛矿太阳能电池也普遍存在迟滞现象。

近日，天津大学研究团队将基于三苯胺“蝴蝶”分子研制成无掺杂空穴传输材料用于制备钙钛矿太阳能电池。使用该材料的太阳能电池的效率高达16.3%。此外，在光辐射条件下，该设备较之以有机空穴材料（spiro-OMeTAD）为基的设备具有更好的稳定性。

该研究成果发表于Advanced Energy Materials。

南京大学研究团队利用简易法合成医用Yolk-Shell结构三倍有序介孔有机氧化硅纳米粒子

介孔氧化硅因其高比表面、大孔容、均匀化以及易修饰等特点而备受关注，在诸如药物/基因/蛋白质传输在内的生物医学领域有着广泛的应用。但是，介孔氧化硅中的Si-O-Si骨架始终在生物表现和性能上还存在不足。通过结构控制和有机基团合成介孔纳米粒子对于其实际应用有着至关重要的作用。

近日，来自南京大学的研究团队通过十六烷基三甲基铵硝酸盐（CTMA）生物定向溶胶凝胶法，利用混合桥联倍半硅氧烷作为前体与后续水热处理制备出有序介孔有机氧化硅纳米粒子（PMO）。经过体外细胞毒性测试、溶血试验以及组织学研究证明PMO具有出色的生物相容性。此外，有机官能团赋予PMO的近红外荧光染料的共价连接以及高疏水性药物装载能力使其在生物成像和药物传输上具有广阔的应用前景。

该研究成果发表于Small。

香港理工大学研究团队研发出新型微纳二元聚合物阵列仿生表面材料

近日，香港理工大学研究团队使用浸蘸笔纳米加工刻蚀技术制备出一种新型微纳二元聚合物阵列仿生表面材料。该材料由明胶改性聚酯纤维纳米线构成，中间以N-异丙基丙烯酰胺微条纹间隔开。实验证明，该材料在调节细胞粘附和取向方面具有优异性能。值得一提的是，研究者发现，随给定温度的变化，这种微纳米仿生表面使得固定取向的细胞与基底之间发生分离，并且可以保证随后的过程中细胞能够反复在其上进行生长和分离。这一过程使得独立式和定向细胞的重复制备成为可能，对于组织工程和生物医学方面的应用来说无疑是个巨大的进步。

该研究成果发表于Small。

以上我们列举的仅为过去一周内（5.12-5.18）我国先进材料研究的最新进展的代表。整理过程中难免存在疏忽，还望各位读者谅解并诚挚欢迎大家提出意见/建议，或推荐最新的国内材料研究新闻线索给我们：tougao@cailiaoren.com。

本期周报由国内材料周报小组昝菲撰写，欧洲足球赛事 编辑整理。