【南林新聞中心訊】近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院韓景泉教授課題組博士生陸亞在Nature旗下期刊《npj Flexible Electronics》（中科院一區(qū)，影響因子：12.3）在線發(fā)表了題為“Resilient, environment tolerant and biocompatible electroluminescent devices with enhanced luminance based on compliant and self-adhesive electrodes”的研究論文（文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41528-024-00322-2），實(shí)現(xiàn)了我校在該高水平期刊的首次突破。南京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位，陸亞為第一作者，韓景泉教授為唯一通訊作者。該成果由十四五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目資助。

林木生物質(zhì)作為自然界中儲(chǔ)量最豐富的可再生資源，具有極大的開發(fā)潛力和利用價(jià)值。木質(zhì)納米纖維素是一種天然生物聚合物，具有優(yōu)異的機(jī)械性能、良好的親水性、高透明度、良好的生物相容性以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。如何基于納米纖維素的優(yōu)異特性將其高值高效利用于綠色柔性電子器件，已逐漸成為木材科學(xué)與相關(guān)交叉學(xué)科領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問題。

電致發(fā)光（EL）器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)光均勻、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在可穿戴顯示和智能人機(jī)交互等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。未來的柔性EL器件應(yīng)具備自粘附性、高可拉伸性、機(jī)械循環(huán)穩(wěn)定性、表面順應(yīng)性、高介電常數(shù)、環(huán)境耐受性和生物相容性。基于納米纖維素優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性、穩(wěn)定性和生物相容性，該研究采用纖維素II型納米晶體（CNC II）作為分散劑、成膜劑和抗氧化劑，解決了AgNWs電極存在的易氧化、難分散以及與PDMS基底之間粘附性低的問題。與CNC I和CNF相比，CNC II具有較?。ㄩL(zhǎng)度：~75 nm，直徑：~6 nm）和更高的透光度（96%）。AgNW-CNC II/TX-PDMS電極表現(xiàn)出高透光度（80%）和低方阻（25 Ω sq-1）。同時(shí)，該研究利用非離子表面活性劑對(duì)疏水性PDMS電極基底進(jìn)行親水改性，賦予了EL器件自粘附性、高可拉伸性和表面順應(yīng)性。此外，通過氯化工藝對(duì)高介電常數(shù)的鈦酸鋇表面進(jìn)行修飾，提升了發(fā)光層的介電常數(shù)（19）和器件亮度（72 cd m-2 at 300 V and 400 Hz）。所制備EL器件具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性（400次拉伸循環(huán)后亮度保持85%）、耐久性和可拉伸性（200%應(yīng)變下亮度保持88%），其可在寬溫度范圍（-20 ~ 70°C）和水下正常工作。與文獻(xiàn)報(bào)道的同類EL器件相比，該全溶液法制備的器件展現(xiàn)出更為優(yōu)異的綜合性能，在可穿戴顯示和智能人機(jī)交互等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，展現(xiàn)了林木生物質(zhì)納米材料在綠色柔性光電子材料與器件的利用潛力。