2024年04月20日
星期六
使用塑料造成的“白色污染”问题对环境的破坏愈演愈烈。而在光电器件的制造中（尤其是正在发展中的一次性可穿戴技术），塑料薄膜可能带来的环境问题已经引起了广泛关注。南京工业大学的一个研究团队制备出一种新的环保替代品，解决了塑料污染问题。他们使用鱼鳞中的明胶制成薄膜，将其作为透明、柔性的可穿戴发光器件的基底。
柔性交流电致发光器件的制备需要在薄的、可弯曲的透明柔性基底上集成和排布发光材料。该种器件未来可应用于可穿戴技术，例如发光的临时纹身或一次性薄膜状秒表等“电子皮肤”设备。
目前，可穿戴光电器件的基底主要由塑料制成。鉴于塑料对环境的污染，南京工业大学的研究人员关注到了鱼鳞中的明胶。这种材料具有良好的光电性能，可作为替代基底材料，而且原材料来源丰富。鱼鳞中的明胶可生物降解，即使丢弃也不会对环境造成严重污染。
从鱼鳞中提取明胶制成的环保薄膜作为光电器件的基底
研究人员首先对鱼鳞进行清洗和化学预处理以创建前体溶液，然后将其放入培养皿中，制成鱼鳞明胶薄膜。测试显示，该透明薄膜在可见光谱范围内的透射率高达91.1％，实际上比PET薄膜90.4％的透射率更高。薄膜还显示出良好的柔韧性，甚至可实现可逆折叠。另外，这种薄膜很容易回收利用，薄膜可在短短几秒钟就可溶解于60°C的水中，或24天之内在土壤中可实现完全分解。
研究人员利用这种明胶膜作为基底制备发光器件，他们在明胶膜上涂了一层银纳米线，用作下部电极，然后旋涂在浸渍有发光颗粒的发射层上，并用另一根纳米线层作为上部电极。在施加交流电的情况下，即使经过一千次弯曲和拉伸测试，电池组的发光强度也没有明显下降。
可以预见，这种环保的明胶基底不仅可以应用于可穿戴光电器件，而且在柔性显示器领域也存在巨大的应用潜力。
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