作者:方晓东等 来源:《应用材料与界面》 发布时间:2017/4/25 21:18:56
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柔性导电高分子材料研究获进展

 

近期,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所激光技术中心研究员方晓东课题组和中国科学技术大学化学与材料科学学院马明明课题组合作,研发出具有高的强度、韧性和导电性的仿生多元醇-聚吡咯复合材料。

相关研究工作以Bioinspired Design of Strong, Tough, and Highly Conductive Polyol-Polypyrrole Composites for Flexible Electronics为题发表在美国化学会《应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9, 5692 -5698)上。该论文第一作者为安徽光机所2014级博士生高凤仙。

课题组采用仿生的设计理念,通过模拟动物皮肤,合成了一系列多元醇掺杂的聚吡咯复合材料。通过非共价键的交联作用,聚吡咯链和多元醇之间会形成动态网络结构。这种结构能够有效地耗散来自外界的破坏性能量,大大提高材料的强度和韧性,使其优于传统的聚吡咯。同时,研究人员发现,用四分支结构的季戊四醇乙氧基化物掺杂的聚吡咯(PEE-PPy)具有最优异的机械能:断裂伸长率为75%,具有很好的柔性,拉伸强度高达125MPa,弹性韧性为73MJ/m3,比自然界中的茧丝(70MJ/m3)还要高。另外,PEE-PPy的导电性好,电导率高达115 S/cm。优异的机械性能和导电性使得这种柔性高分子复合材料在柔性电子器件领域具有很好的应用前景。

该研究得到了国家自然科学基金和中组部青年千人计划的资助。(来源:中国科学院合肥物质科学研究院

 
 
 
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