可拉伸聚合物半导体(PSC)是软可拉伸电子产品的关键。然而,它们的环境稳定性仍然是一个长期关注的问题。鉴于此,来自斯坦福大学化学工程系的Zhenan Bao等人开发了一种表面束缚的可拉伸分子保护层,以实现可拉伸聚合物电子产品,该产品在与含有水、离子和生物流体的生理流体直接接触时稳定。
文章要点:
1) 该研究是通过将氟烷基链共价官能化到可拉伸PSC膜表面上以形成密集堆积的纳米结构来实现的,纳米结构的氟化分子保护层(FMPL)在82天的延长时间内提高了PSC的操作稳定性,并在机械变形下保持其保护,且研究将FMPL阻挡水吸收和扩散的能力归因于其疏水性和高氟化表面密度;
2) 此外,FMPL(~6 nm厚度)的保护作用优于各种微米厚的可拉伸聚合物密封剂,使得在恶劣的环境中(例如在湿度为85–90%的空气中56 天或在水中或人工汗液中42天)保持稳定的PSC电荷载流子迁移率~1 cm2·V−1·s−1(作为对照,未受保护的PSC移动性则降低到10−6 cm2·V−1·s−1),且FMPL还提高了PSC在空气中抗光氧化降解的稳定性。
参考资料:
Zheng, Y., Michalek, L., Liu, Q. et al. Environmentally stable and stretchable polymer electronics enabled by surface-tethered nanostructured molecular-level protection. Nat. Nanotechnol. (2023).
10.1038/s41565-023-01418-y
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01418-y