近年来，跟着可穿戴设备、智能电子皮肤和机器人等新式范畴的迅速开展，可拉伸电子器材逐步走进人们的视界。与传统电子器材比较，可拉伸电子器材打破刚性硅基底的约束，能够在拉伸、紧缩、曲折等状态下坚持正常功用运转。其实可拉伸电致发光器材是可拉伸电子学的重要组成部分，是指在外部拉力或许紧缩力效果下发光面积能够弹性的器材，是可穿戴体系中信息输出窗口。跟着科学研讨的不断深入，可拉伸电致发光器材在可拉伸显现、照明和生物医疗等范畴展示出了巨大的使用潜力，因而受到了广泛重视并取得了加快速度进行开展。
但是，当时根据沟通电致发光的可拉伸器材发光层介电常数较低，需求较高的驱动电压才干到达满足的亮度。别的一方面，因为器材制备工艺的约束，当时可拉伸发光显现仅能完成简略的图画显现。针对以上问题，南京大学现代工程与使用科学学院孔德圣课题组制备了一种高介电常数的可拉伸热塑性弹性体，并将其使用于可拉伸显现发光器材，完成了在低电压驱动条件下的高亮度发光。研讨团队进一步研制出具有时钟功用的可拉伸显现器材，完成了贴肤穿戴条件下的信息显现，极大的推进了此类器材的实践使用。相关作业以《Stretchable high permittivity nanocomposites for epidermal alternating current electroluminescent displays》为题宣布在美国化学会期刊ACS Materials Letters上(ACS Mater. Lett. 2019, 1, 5, 511-518)。
针对沟通电致发光器材，高介电资料可有用增强电致发光颗粒处的激起电场，提高器材的发光亮度。研讨团队以极性热塑性氟橡胶为基材，经过掺入由PVP所润饰的高介电钛酸钡纳米颗粒，然后得到介电常数大于30弹性高介电资料，其最大拉伸应变大于200%。
图1. 高介电可拉伸复合弹性体
研讨团队将制备的可拉伸高介电资料和ZnS:Cu粉体混合作为弹性发光层，一起改善浆料涣散工艺，将发光层薄膜厚度控制在10微米左右，终究得到低压驱动的高亮度发光器材。发光器材在35V、17k Hz的驱动电压下发光亮度超越100cd/m2。所制备的器材能够在曲折、改变、拉伸至100%状态下仍然坚持正常发光。一起器材重复拉伸20%和50%500个循环后仍然能够坚持70%以上的初始亮度。
图2. 可拉伸发光器材发光特性
为了得到具有精细图画的发光显现器材，研讨团队开展了一种根据丝网印刷技术的银线图画化工艺。该工艺首先将银线喷涂在玻璃基底上，得到高导电率的银线网络电极。接着，直接在电极外表丝网印刷热塑性弹性体浆料做为维护层。然后，将带有维护层的的银线电极进行湿法刻蚀，对没有维护当地的银线进行刻蚀，然后得到具有精细图画的银线电极。根据银线电极图画化工艺和低压驱动的弹性发光资料，研讨团队成功制备出具有时钟显现功用的穿戴器材。
图3. 表皮发光显现器材
该研讨作业大幅度降低了可拉伸沟通电致发光器材的驱动电压，大大增强了这类器材的穿戴安全性，为其实用化打开了大门，被美国化学会作为重要科技发展，经过ACS Weekly PressPac进行了专门报导。该研讨得到了科技部国家重点研制方案、国家自然科学基金、中心高校科研业务费的支撑。
来历：南京大学现代工程与使用科学学院 科学技术处
