本报讯(记者朱汉斌)华南师范大学教授周国富团队首次设计并成功制备了4种经聚乙烯亚胺(PEI)改性的彩色金属-有机骨架(MOF)电泳微粒。它们在颜色表现、荷质比、响应速度、稳定性、制备工艺和成本控制等方面,均显著优于基于有机颜料和无机颗粒的传统电泳粒子,为彩色电泳显示技术开辟了一条新路径。近日,相关成果发表于《光:科学与应用》。
电泳显示技术是一种主流的反射式显示技术,具有迅速响应、低能耗、高可靠、宽视角、绿色护眼等优势。目前,黑白电泳显示器已成功实现商业化应用。然而,由于在色彩丰富度和刷新速度方面仍存在明显短板,其在彩色视频显示领域的进一步发展受到极大制约,核心挑战在于电泳粒子本身的色彩表现和多粒子体系在电场下的可控性。
研究团队精心制备了4种典型的彩色MOF微粒,通过PEI表面修饰技术,首次成功构建了具有高荷质比的蓝色、红褐色、绿色和紫色MOF胶体粒子,并实现了它们在单色、双色显示中的初步应用。研究团队对这些粒子在非极性溶剂中的带电性质进行了系统表征与分析,有力证明了利用静电作用力在MOF表面修饰聚合物可有效改变并提升其表面电位。
团队进一步通过将不同性质的聚合物吸附于MOF表面,使其具备不同的电性和电荷量,不仅验证了该方法的通用性,也充分展示了彩色MOF-PEI微粒作为电泳粒子的巨大应用潜力。他们将单色MOF-PEI电泳粒子与白色二氧化钛纳米粒子混合,构建了双色电泳墨水体系,充分证明了其在实际应用中的稳定性和可靠性。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41377-025-02095-3
《中国科学报》 (2026-04-01 第4版 综合)