2025.9 恭喜郑蜀玉发表子刊 Nature communications

2025-12-24

  随着电子皮肤、智能传感器和类人机器人等下一代可穿戴技术的兴起,对高性能、柔性及自愈合光电材料的需求快速增长。这类应用要求材料不仅轻量、耐用,还能捕捉、分析并传递多维信号(如光学和电学信号),同时提供高精度反馈。然而,传统高性能材料通常刚性较高,或需在非功能性基体中良好分散,从而影响其在可穿戴设备中的效率与耐久性。因此,开发兼具机械柔性、本征自愈能力及高光电敏感性的材料仍是重大挑战。聚烯烃热塑性弹性体(TPEs)因低密度、成本低、柔性好以及潜在自愈能力而成为可穿戴整合的有希望平台。例如,通过稀土催化剂对异戊二烯进行均聚,可获得具有微相分离纳米域的序列可控聚异戊二烯,其中短链3,4-聚异戊二烯为硬段,柔性 cis-1,4-聚异戊二烯为软段,展现出优异弹性与自愈性。

 在本研究中,华南理工大学前沿软物质学院王号兵课题组的周嘉嘉等合成了一系列 1-乙烯基萘与异戊二烯的共聚物,调整其微观结构与序列。通过在聚异戊二烯基体中形成纳米尺度的萘-萘微相分离,这些共聚物在室温下无需外部刺激即可表现出罕见的机械强度与本征自愈能力。聚异戊二烯段约束萘-萘纳米相,使稳定激子偶得以形成。在紫外光激发下,该“聚合物约束激子偶”策略使共聚物在固态下实现超高光致发光量子产率(PLQY > 98%)。此外,萘-萘纳米相显示出卓越电荷保持性能,可超过 30 天,有望应用于柔性自愈光-电-机械传感器,如机械手等设备。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-65539-9