OPVPEDOT高導(dǎo)電

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-05-07

該方法提供了一種新的方法,利用一個(gè)尺寸與病毒顆粒相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)-納米粒子探針來監(jiān)測(cè)大腦中的電活動(dòng)。神經(jīng)元使用電信號(hào)來相互傳遞信息,使這些信號(hào)對(duì)思維、記憶和運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要。雖然有許多既定的方法來跟蹤大腦的電活動(dòng),但大多數(shù)都需要通過手術(shù)或植入設(shè)備來穿透頭骨并直接與神經(jīng)元對(duì)接。研究人員將他們的新技術(shù)命名為NeurophotonicSolution-dispersibleWirelessActivityReportersforMassivelyMultiplexedMeasurements,或NeuroSWARM3。該方法涉及將工程化的電-等離子體納米粒子引入大腦,將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào),從而可以用身體外的光學(xué)探測(cè)器跟蹤大腦活動(dòng)。這些納米粒子包括一個(gè)直徑為63納米的氧化硅**,上面有一層薄薄的電致變色的聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)和一個(gè)5納米厚的金涂層。因?yàn)樗鼈兊耐繉釉试S它們穿過血腦屏障,所以它們可以被注射到血液中或直接進(jìn)入腦脊液。通過使用鹽酸、氫氧化銨和肼進(jìn)行化學(xué)摻雜/脫摻雜處理,可進(jìn)一步優(yōu)化PEDOT的帶隙。OPVPEDOT高導(dǎo)電

Baran小組的研究人員DiegoRosas-Villalva解釋說,熱電PEDOT:PSS薄膜經(jīng)常暴露在強(qiáng)酸形式的摻雜物中。這個(gè)過程會(huì)洗掉松散的PSS鏈以提高聚合物的結(jié)晶度,并留下氧化PEDOT鏈的顆粒以提高導(dǎo)電性。KAUST開發(fā)的一種基于聚合物的薄膜可以進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換,過早失效的可能性較小。Credit:DiegoVillalva"我們使用硝酸,因?yàn)樗荘EDOT比較好的摻雜劑之一,"羅薩斯-維拉爾瓦說。"然而,它相當(dāng)容易蒸發(fā),這隨著時(shí)間的推移會(huì)降低熱電的性能"。摻雜步驟完成后,PEDOT:PSS薄膜必須經(jīng)歷一個(gè)相反的程序,以中和或"去除"一些導(dǎo)電顆粒,以提高熱電發(fā)電量。DiegoRosas-Villalva解釋說,研究小組對(duì)這樣一種極薄的聚合物能如此有效地提高裝置的壽命感到驚訝。資料來源:KAUSTPH500PEDOT二次摻雜PEDOT導(dǎo)電性失效的原理。

在評(píng)估了ETE-S在根部的初始聚合動(dòng)力學(xué)后,我們對(duì)植物進(jìn)行了三天的功能化處理,并更詳細(xì)地描述了聚合物在根部的定位(圖2)。根通常被細(xì)分為三個(gè)主要的發(fā)育區(qū),圖2A.24,25分生區(qū)是活躍的細(xì)胞分裂部位,根據(jù)分裂的方向,根帽或功能根從這里起源。在伸長(zhǎng)區(qū),細(xì)胞經(jīng)歷了非常快速的伸長(zhǎng),推動(dòng)根系穿過土壤。在這個(gè)階段,內(nèi)皮層、腰帶和早期血管元件開始分化。在成熟區(qū),血管完全分化,而根毛和側(cè)根可能開始出現(xiàn)。為了詳細(xì)研究取決于發(fā)育區(qū)的聚合物在根上的沉積,在離根尖的不同距離拍攝了圖像。圖2B、C和D分別顯示了分生-伸長(zhǎng)和成熟區(qū)的代表性平面圖和截面圖。從平面圖像中,我們可以觀察到沿根部的均勻和豐富的涂層,但根尖區(qū)除外,如圖2B所示,那里的涂層是稀疏的和異質(zhì)的??v向和橫向的橫斷面圖像顯示,聚合物只在根的表皮/外皮細(xì)胞層上定位,這與根的發(fā)育階段無關(guān)。盡管正如以前所證明的那樣,植物的內(nèi)部組織,如木質(zhì)部或髓細(xì)胞有聚合ETE-S的機(jī)制,11,17但ETE-S既沒有到達(dá)也沒有在完整的根的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中聚合起來。

近年來,工程師們一直在開發(fā)各種創(chuàng)新和有前途的電子裝置。其中包括電致變色裝置(ECD),它是一種能夠以可逆方式控制光學(xué)特性的系統(tǒng),如光的傳輸、吸收、反射或發(fā)射。電致變色裝置可以有許多有趣的應(yīng)用,例如,在制造提高建筑物能源效率的智能窗戶、鏡子和電子設(shè)備的替代顯示器方面。近年來開發(fā)的許多電致變色裝置利用固態(tài)無機(jī)或有機(jī)材料(如Ta2O5和ZrO2)作為電解質(zhì)。固態(tài)電致變色裝置已被發(fā)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)造智能窗特別有希望。然而,這些設(shè)備已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)達(dá)到了有限的離子擴(kuò)散速度,這導(dǎo)致它們隨著時(shí)間的推移非常緩慢地著色和漂白。中國(guó)科學(xué)院的研究人員**近開發(fā)了新的電致變色裝置,可以快速切換顏色,因此可以**超過以前提出的解決方案。在《自然-電子學(xué)》上發(fā)表的一篇論文中介紹的這些設(shè)備,是基于他們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)全固態(tài)串聯(lián)結(jié)構(gòu)。PEDOT薄膜對(duì)電極的成膜方法。

一個(gè)研究能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化為電能的薄膜的KAUST團(tuán)隊(duì)透露,一種以前用于保護(hù)太陽能電池的聚合物可能在消費(fèi)電子產(chǎn)品中找到新的應(yīng)用。當(dāng)一個(gè)半導(dǎo)體的兩面處于不同的溫度時(shí),電子從熱區(qū)向冷區(qū)遷移可以產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象被稱為熱電效應(yīng),通常需要具有剛性陶瓷結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體來維持兩邊的熱差。但是**近發(fā)現(xiàn)聚合物也表現(xiàn)出熱電行為,這促使人們重新思考如何利用這種方法來改進(jìn)能量收集,包括將其納入可穿戴設(shè)備。KAUST的DeryaBaran和她的團(tuán)隊(duì)正在幫助設(shè)計(jì)自供電設(shè)備,使用一種含有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)鏈混合的導(dǎo)電聚合物。相對(duì)來說,PEDOT:PSS價(jià)格低廉,易于加工應(yīng)用,包括噴墨打印,它是性能比較好的熱電聚合物之一,因?yàn)樗軌蛭毡环Q為摻雜劑的增效添加劑。PEDOT具有分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能隙小、電導(dǎo)率高等特點(diǎn)。二次摻雜PEDOT液

形成PEDOT:PSS載體層時(shí)不同SDS(a)和BSL(b,1.0 wt% SDS)濃度下PTG薄膜的薄層電阻和透射率(λ=550nm)。OPVPEDOT高導(dǎo)電

2電化學(xué)聚合法

電化學(xué)聚合亦可簡(jiǎn)稱為電解聚合、電聚合或電引發(fā)聚合,是指在有適當(dāng)電解液的電解池里,按一定的電化學(xué)方式進(jìn)行電解,使單體在電極上發(fā)生聚合反應(yīng)??珊铣筛鞣N導(dǎo)電性聚合物并制備各種結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的功能膜,還可在單體聚合的同時(shí)進(jìn)行摻雜。


電化學(xué)聚合法裝置簡(jiǎn)單、條件易于控制,聚合物膜厚可控、均勻且再現(xiàn)性高,可以通過控制聚合時(shí)電流的大小和通電時(shí)間來制備比表面積大、厚度和結(jié)構(gòu)可控且多樣的薄膜對(duì)電極。而且制備的PEDOT薄膜結(jié)構(gòu)規(guī)整、電導(dǎo)率高,同時(shí)薄膜與電極的粘結(jié)力較強(qiáng)。但電化學(xué)聚合法要求基材具有導(dǎo)電性,制作的PEDOT電極小,且脆而硬,無法進(jìn)行大尺寸薄膜制備。



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