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Advanced Materials分別報道陳蘇教授、林進義副教授研究組最新研究成果
時間：2018-11-13
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作者：化工學院 審核：弋鵬</p><p style="line-height: 1.75em;"> </p><p style="text-indent: 2em; text-align: center;
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陳蘇教授實驗室微流控最新研究成果
自然界存在著許多奇異的自組裝材料，“師法自然”以自組裝為手段構筑先進的高性能結構多功能材料是當今研究熱點之一。通過模擬自然界的自組裝過程，對于理解自然及推進材料的功能性和結構性的協同發生及演化具有深刻的意義。當前，自組裝的研究主要集中于分子層面的組裝，宏觀自組裝鮮有報道，特別是自然界自組裝及人工自組裝技術效率低，成為阻礙其發展的瓶頸，如何提高自組裝效率也是當今國際極具挑戰性的課題之一。
近日，化工學院及材料化學工程重點實驗室陳蘇教授、博士后李晴等在國家自然科學基金重點項目（21736006）和國家重點研發計劃(2016YFB0401700)、江蘇省高校優勢學科建設工程、材料化學工程國家重點實驗室基金的支持下，以微流控技術為手段，設計開發了自愈合力驅動的宏觀自組裝方法。該成果刊登在《先進材料》（影響因子21.95）期刊（Advanced Materials, "Versatile Hydrogel Ensembles with Macroscopic Multi-Dimensions"，DOI: 10.1002/ adma.201803475）上。
研究者巧妙地利用自愈合高分子水凝膠微珠作為組裝單元，在微流體限域通道內實現了超分子水凝膠微珠的連續化定向組裝，通過不同類型通道的設計，如單通道、Y型通道、平行通道、立體三角形通道，亦可實現特定形貌組裝體的可控組裝。基于組裝基元之間固有的氫鍵和超分子作用力，可在幾分鐘內完成組裝，實現從微米結構單元組裝成為宏觀大材料，大大提高了組裝效率，所制備的水凝膠材料具有很好的生物相容性，是很好的人體組織材料。同時，為多維度材料的設計和快速構筑新型功能材料提供了一種新方法。該研究獲得審稿人高度評價：“This work is interesting, especially, authors have realized controllable assembly to fabricate a series of macroscopic linear, planar and 3D beaded assemblies in microfluidic channels. Such method can be also extended from microscopic to macroscopic self-assembly, which is highly significate in materials science.”。
這項研究成果提升了對在限域空間中自組裝宏觀材料的認知水平，也拓展與豐富了多維度功能材料的制備手段。該突破性研究進展標志著我校材料化學工程國家重點實驗室在微流控領域的研究邁上了一個新高度。
作者：化工學院 審核：弋鵬
林進義副教授研究組寬帶隙聚合物發光半導體及其在柔性電子應用方面最新成果
柔性發光光電子器件可用于穿戴電子、電子皮膚以及生物智能設備，是學術界和工業界研究的重點。相比于目前高效穩定的窄帶隙紅光和綠光聚合物，聚合物藍光半導體由于結構性高能吸收、可組裝性易聚集以及化學物理不穩定，導致發光光譜不穩定、發光量子效率降低以及器件性能重復性差、工作壽命短，成為限制聚合物發光半導體應用于信息顯示和固體照明的重要瓶頸。針對這一國際難題，近期，海外人才緩沖基地（先進材料研究院）黃維院士和林進義副教授研究組在前期光電高分子凝聚態結構研究基礎上，指出超分子自封裝策略是構筑高性能發光共軛聚合物的重要方法，提出超分子塑料電子學（Supramolecular Plastic Electronic），是超分子電子學（Supramolecular Electronic）的重要內容。
研究通過在側基引入具有載流子傳輸的稠環基團，借助精準的分子組裝，在發光主鏈周圍形成稠環封裝層，鏈間形成一道有效的位阻型隔離層，有效抑制分子鏈間的聚集作用和π-π電子耦合作用，實現載流子在主鏈共軛骨架內部和主鏈間的二維載流子傳輸。研究構筑了一類超穩定性藍光聚合物半導體，旋涂薄膜的發光特性呈現微弱的薄膜厚度依賴特性，在60-200 nm厚度變化均呈現良好的光譜穩定性。該發光薄膜在光水氧作用下，并未發現明顯的綠光帶發射產生，證明分子自封裝策略可有效提高半導體的發光穩定性，實現了2.56 cd/A和半峰寬為32 nm的深藍光發光器件。在此基礎上。以PEDOT:PSS為電極，構筑一類高性能、大面積的柔性深藍光發光器件，電流效率達到1.73 cd/A。
該研究發現電致光譜并不存在明顯的膜厚依賴特征，為后期通過溶液加工實現大規模的器件加工提供可能，證明了超分子自封裝策略的有效性，是一類普適性分子設計理念。相關工作近期發表在Advanced Materials（Advanced Materials 2018, 1804811. DOI: 10.1002/adma.201804811）。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201804811
作者：海外人才緩沖基地（先進材料研究院）；審核：王建浦
