作者:张双虎 李晨阳 来源:中国科学报 发布时间:2023/6/1 14:06:53
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彭慧胜:上天、入地、利人的纤维电子器件

 

“材料是反映人类发展很重要的参量,随着材料形态不断变化,我们现在已经来到了一个高分子的时代。”近日,在庆祝建校118周年复旦大学第57届校庆科学报告会上,复旦大学高分子科学系教授彭慧胜从“高分子时代”谈起,展示了纤维电子器件的广阔应用前景。

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彭慧胜。复旦大学供图

过去,电子器件的结构进行着从三维块体向二维薄膜的演化,彭慧胜团队在此之上更进一步,在国际上提出和发展了系列一维的纤维电子器件。

硅基太阳能电池的诞生,正式为人类探索太空拉开了序幕。“能不能把硅基太阳能转变为纤维化器件,制作自供电宇航服呢?”彭慧胜对此进行了研究。通过一系列实践,他发现,纤维太阳能电池可与纤维储能电池编织集成为自供电系统,该系统在真空、高低温等极端环境条件下能稳定工作,这或许会在未来的太空工作中发挥作用。

从天上回到地面,地表丰富的水资源值得关注,如果能把静止的水像流动的水一样利用起来,并通过不那么大型而复杂的装置发电,就能进一步提升水资源的利用率。

彭慧胜团队观察到一个有趣的现象,利用含氧官能团修饰的碳纳米管与水之间的相互作用,能够找到一种全新的发电途径,并且性能相当优异。

“这是一个相当惊喜的发现,其背后的机制和规律还在探索。”彭慧胜说。

纤维材料在人体的应用也值得关注,纤维组织工程是一种理想的人造韧带,其由排列的碳纳米管和高分子共同组装而成。纤维人工韧带能够促进骨内血运重建和神经再支配,通过实验,彭慧胜团队已经实现大动物的韧带重建。

“今天介绍的三项工作,一个有关天上,一个有关地面,还有一个关于人体。”报告末尾,彭慧胜笑道,“我也想用‘天时、地利、人和’,祝福复旦生日快乐。”


 
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