鑽石舞台

Volume 6 Issue 3, 2022

水系鋅-有機物電池因具有綠色、低成本和高安全性等優點而受到廣泛關注。不幸的是，有機物材料通常表現出絕緣體的特性，顯示出低的電子導電率(~ 10-10S cm-1)。目前，大多數報道的鋅-有機物電池所表現出的優異性能是在低的有機活性物質載量(~ 2 mg cm-2)下實現的。然而，如此低的活性物質載量與實際應用所需活性物質載量(~ 10 mg cm-2)相差甚遠。在此，復旦大學王永剛教授等人利用一種半導體聚合物聚(1,8-二氨基萘)(PDAN)作為正極，構築了高性能水系鋅-有機物電池，該材料具有中等的電子導電率(5.9 × 10-5S cm-1)。

自然界中的許多生物如變色龍、章魚等經過億萬年的自然選擇和生物進化，逐漸演變出驚人的變色偽裝能力，其變色範圍覆蓋可見光譜甚至近紅外區域。受生物體變色隱身能力的啟發，開發兼具可見變色和紅外隱身功能的仿生偽裝材料是一個充滿挑戰又極具吸引力的研究熱點。手性液晶材料如藍相液晶（Blue Phase Liquid Crystals, BPLCs）是一類具有獨特雙扭柱結構的手性三維軟光子晶體，與需要藉助複雜分子取向過程產生結構色的膽甾相液晶相比，藍相液晶僅通過自組裝過程便可形成能夠反射高質量結構色的周期性納米結構，並能夠對外界刺激（如力、電、光、濕度等）做出靈敏響應展現出結構色的動態變化。然而目前基於智能變色藍相液晶軟光子晶體的研究主要集中在可見波段的顏色調控，對於紅外區域的熱偽裝尚未獲得報道。

近日，天津大學封偉教授、王玲教授團隊將電致變色藍相液晶與具有超低中紅外發射率的二維MXene納米材料通過共價化學鍵合，成功開發了兼具可見光變色和紅外隱身性能的電致變色三維軟光子晶體。該研究為仿生先進納米結構和智能變色材料的開發提供了全新思路，有望在自適應偽裝、熱輻射調控先進技術等領域獲得重要應用。