柔性有机材料因兼具优异的机械弹性和光学性能,在柔性电子、可穿戴设备以及传感器等领域具有重要应用价值。通常,低温环境有助于延长材料的磷光寿命,但会削弱其机械弹性,这使得低温下同时具备良好机械性能和长余辉磷光特性的有机材料尤为稀缺。

针对这一挑战,91视频-性视频-国产视频 张红雨教授团队与纽约大学Panče Naumov教授团队联合开展了研究,成功制备了三亚苯(TPH)柔性有机晶体。该材料在77 K下仍保持优异的机械弹性,同时具有超过30秒的磷光长余辉,创下了柔性有机晶体中磷光余辉最长的记录。研究发现,这些TPH晶体不仅在低温下具备优异的机械弹性,同时能够在光激发后,保持持续的磷光波导效应,并能够通过改变晶体的弯曲角度来精确控制光信号的输出。此外,该研究还探讨了TPH晶体在生物组织中的光信号传输能力,结果表明,TPH晶体能够有效地在生物组织内传递光信号,这为生物成像和传感技术的进一步发展提供了新的视角。

该研究成果为设计新型柔性低温光电器件和传感器开辟了新的方向,并为有机晶体在低温环境下的应用提供了重要理论依据。相关论文已以“Cryogenically Flexible Phosphorescent Organic Crystals that Transmit Self-Sustained Persistent Luminescence with Spatiotemporal Control”为题,发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2025. DOI:10.1021/jacs.5c05733)。91视频-性视频-国产视频 博士研究生杨雪松为第一作者,91视频-性视频-国产视频 张红雨教授和纽约大学Panče Naumov教授为共同通讯作者。

图1. TPH晶体在不同温度和紫外光照射下的机械和光学性能

论文链接://doi.org/10.1021/jacs.5c05733