近日，实验室王新老师课题组在可穿戴和耐低温的自驱动电致发光系统研究方面取得重要进展，以“Wearable, freezing-tolerant, and self-powered electroluminescence system for long-term cold-resistant displays” 为题发表在国际顶级期刊Nano Energy (影响因子：17.88)上，论文链接： https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107309 .
随着物联网、大数据和人工智能的快速发展，可穿戴的自驱动光电器件作为智能机器人和信息显示技术的重要载体得到了广泛的研究。可拉伸的发光器件是视觉信息显示和固态照明不可缺少的基础组件，耐低温和拉伸性是目前各种可穿戴电子设备迫切需要满足的要求。可拉伸的电致发光（EL）器件由于其功耗低、制备简单、工作寿命长、高亮度等优点，在生物医学、航空航天、显示和信息通信等领域受到广泛关注。电极作为EL器件的重要组成部分，其材料的选择是至关重要的。然而，众多研究者使用的电极大多是基于银纳米线（Ag NWs）、碳纳米管（SWCNTs）和石墨烯等刚性材料，价格昂贵、制备工艺复杂等限制了其实际应用。水凝胶由于高导电性和机械性能可以作为上述电极的替代品，然而，水凝胶网络在低温环境中不可避免的水冻结严重影响了其在电致发光器件中的应用。另外，传统的EL器件的驱动往往依赖于复杂的外接高压/高频的交流电源，限制了其在便携式光电子领域的广泛应用。因此，开发一种可穿戴和耐低温的自驱动电致发光系统仍然是一个关键性的挑战。该研究团队将柔性的电致发光器件与基于液态电解质的摩擦纳米发电机（LE-TENG）相结合，构建了可穿戴和耐低温的自驱动电致发光系统。基于有机水凝胶的电致发光器件（OH-EL）具有良好的机械形变性能，如在拉伸（140%）、弯曲、扭曲和折叠等机械形变下均能够发射均匀的蓝绿光。更重要的是，所构建的电致发光系统存储在253 K的环境下六个月后，仍能保持优异的发光性能。此外，该系统可穿戴在人体的不同部位，通过LE-TENG收集人体机械能（如手拍、胳膊弯曲和腿部弯曲）并转换为电能驱动电致发光器件，实现实时的可视化显示。本研究所制备的自驱动电致发光系统在耐低温显示、可穿戴自驱动光电子器件、软体机器人等领域具有广阔的应用前景。
该项研究得到了国家自然科学基金面上项目、河南大学“黄河学者”人才计划和河南大学“一流”学科经费的支持。2019级硕士生朱燕同学为第一作者，王新教授为通讯作者。
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