美研究:增塑剂使发光聚合物光效近100%、拉伸性增20倍
2026-07-29 11:14
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维度网讯,芝加哥大学普利兹克分子工程学院(UChicago PME)的研究人员发现,在发光聚合物薄膜中添加常见的塑料增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP),可同时提升材料的亮度和拉伸性。这一成果可能加速柔性显示器在智能手表、健身追踪器、医疗设备及人形机器人等领域的应用。相关论文发表于《自然·通讯》。

可拉伸发光材料的开发长期受限于一个矛盾:让屏幕柔韧往往要以牺牲亮度为代价。研究团队指出,发光聚合物在薄膜中紧密堆积时会相互干扰,削弱光输出。增塑剂的作用原理是在聚合物链之间创造空间,既能防止干扰,也能增强柔韧度。

这项研究的资深作者、分子工程副教授王思泓表示,以往研究倾向于设计复杂的新型化学结构,而此次采用的策略仅需将两种物质混合,其中DOP作为一种成熟的市售添加剂,已在从浴帘到电缆绝缘等产品中广泛应用。

领导该项目的本科生研究员Glingna Wang用DOP进行测试。结果数据显示,经DOP增强的薄膜光发射效率从60%提升至接近100%,拉伸性从5%提高到110%以上,增幅超过20倍。当集成到工作OLED器件中时,增塑薄膜的效率较未添加DOP的器件提高了35%。

研究团队进一步用五种不同的发光聚合物测试DOP,所有材料在亮度和柔韧性方面均表现出显著改善。王思泓指出,这表明该方法可能成为一种广泛适用的物理手段,无需为每种应用开发新的定制材料。

对于塑料添加剂行业而言,DOP及同类增塑剂已是成熟产品,拥有稳定供应链和定价体系。在高端电子领域的应用验证,可能为这些材料开辟新市场。显示器制造商也无需投资复杂的新化学合成工艺,可利用现有材料和产线进行调整,降低开发与上市成本。

应用范围超出消费电子领域。王思泓实验室正探索将这一技术用于贴合身体轮廓的可穿戴健康监测器、光疗法设备,以及机器人和三维可视化系统的显示阵列。研究团队正在扩大技术规模,将增强材料集成到更大的显示阵列中,并研究光学治疗和生物医学设备中的其他应用。

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