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 PEDOT的結(jié)構(gòu)

PEDOT由于具有高的電導(dǎo)率(600S／cm)[61，較大的穩(wěn)定性和可見(jiàn)光透射率【 而受到廣泛的關(guān)注。可惜的是，PEDOT本身為不溶性聚合物而限制了它的應(yīng)用。化學(xué)氧化聚合法，以過(guò)硫酸銨為氧化劑，質(zhì)子酸為摻雜劑合成了聚乙烯二氧s吩（PEDOT）導(dǎo)電聚合物，研究了摻雜劑種類、聚合溫度以及試劑比例對(duì)聚合速率及電導(dǎo)率的影響。但通過(guò)用一種水溶性的高分子電解質(zhì)聚B乙烯磺酸(簡(jiǎn)稱為PSS)摻雜解決了它的加工性問(wèn)題。 PEDOT／PSS是一種深藍(lán)色的水溶性聚合物、易于加工。PEDOT／PSS膜具有較高的電導(dǎo)率(10s／cm)，較高的機(jī)械強(qiáng)度，高可見(jiàn)光透射率(在可見(jiàn)光范圍內(nèi)幾乎是透明的)和優(yōu)越的電化學(xué)性能及熱穩(wěn)定性等 2】，在100~C高溫下能耐1000h以上，而電導(dǎo)率幾乎不變。研究人員已經(jīng)把它應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)方面，如固體電解電容器，抗靜電涂層，通孔線路板電鍍等等。此后，以PEDOT為基材而開(kāi)發(fā)出來(lái)的新材料、新工藝、新元件等也得到了充分發(fā)展。但國(guó)內(nèi)相關(guān)研究還比較落后，尤其是單體EDOT合成的研究，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)有這方面的報(bào)道。

基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸應(yīng)變傳感器

　　可拉伸的應(yīng)變傳感器，在可穿戴器件、健康檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)模擬器、軟性機(jī)器人、電子皮膚、各種y療應(yīng)用中起著重要作用。這些應(yīng)用常常要求其在各種觸摸拉伸等應(yīng)變下，能夠準(zhǔn)確且可靠地探測(cè)到應(yīng)變。低可靠性和靈敏度以及窄的感應(yīng)范圍限制了其進(jìn)一步發(fā)展。

　　中國(guó)k學(xué)院寧波材料所葛子義研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港理工大學(xué)嚴(yán)鋒課題組，研發(fā)出一種具有寬可拉伸范圍、高靈敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸應(yīng)變傳感器，并成功實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)行為的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確可靠監(jiān)測(cè)。

　　器件對(duì)手指彎曲的精準(zhǔn)梯度響應(yīng)（循環(huán)三次）；器件在0？50%拉伸下的應(yīng)變響應(yīng)

　　該團(tuán)隊(duì)成員樊細(xì)副研究員和香港理工大學(xué)王乃祥等利用新型的轉(zhuǎn)移？印刷方法制備了高導(dǎo)電的PEDOT:PSS/AgNW雜化透明薄膜。x酸處理的PEDOT:PSS表現(xiàn)了高的導(dǎo)電性（導(dǎo)電率σ=3100Scm？1）。然后通過(guò)液體PDMS固化輔助轉(zhuǎn)移？印刷方法，將PEDOT:PSS/Ag NW材料從玻璃襯底上轉(zhuǎn)移？印刷到彈性的PDMS薄膜，從而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的應(yīng)變傳感器。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)PEDOT粒徑明顯降低時(shí)，其粘度和“掛壁”現(xiàn)象明顯增大。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆結(jié)構(gòu)以及界面之間強(qiáng)的粘附性，提高器件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，這有利于提高應(yīng)變響應(yīng)的可靠性。另外，盡管少量的Ag NWs在拉伸過(guò)程中會(huì)斷裂，但是x酸處理的高導(dǎo)電的PEDOT:PSS能夠補(bǔ)償AgNWs的導(dǎo)電性的下降；這種雜化的薄膜提供了多條導(dǎo)電通道，有利于載流子的傳輸和電荷收集，從而增強(qiáng)了器件響應(yīng)的可靠性。

導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理

聚合物分子導(dǎo)電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個(gè)大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導(dǎo)電需要自由電子和供電子運(yùn)動(dòng)的軌道一樣，聚合物的導(dǎo)電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運(yùn)動(dòng)的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導(dǎo)電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過(guò)程提供的。12EL-P5015ITO取代，細(xì)線路印刷高導(dǎo)電率12518>。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn)可用下圖(二)加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。

光子晶體圖案在傳感檢測(cè)、防偽、光學(xué)顯示和其它光學(xué)器件等方面體現(xiàn)了重要的應(yīng)用。光子晶體圖案的制備經(jīng)歷了的非響應(yīng)性被動(dòng)式光晶圖案，能響應(yīng)外場(chǎng)刺激的主動(dòng)式光晶圖案及經(jīng)外場(chǎng)調(diào)控后固定的圖案三個(gè)發(fā)展階段。5)透明電極熱處理：將制作好的玻璃基片，通過(guò)恒溫加熱處理后，自然冷卻至室溫得到透明電極。非響應(yīng)性光晶圖案的制備是通過(guò)乳膠顆粒基于模板的自組裝或使用乳膠墨水噴墨打印直接獲得。響應(yīng)性光晶圖案是在光晶單元中引入光、熱、電、磁或溶劑響應(yīng)材料。所制備的圖案可以通過(guò)結(jié)構(gòu)色變化來(lái)可逆地響應(yīng)外部刺激，但是一旦離開(kāi)特定的外部響應(yīng)條件，圖案會(huì)隨之消失。固定的光晶圖案是在外場(chǎng)調(diào)控的前提下制備好特殊的圖案，然后通過(guò)光熱或特殊的交聯(lián)固化作用使圖案固化。但圖案一旦固化，就不能調(diào)控。為滿足不斷增加的應(yīng)用需求，需要發(fā)展一種新型可控的光晶圖案，可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)圖案的保留或擦除，這對(duì)光晶圖案和基材的可重復(fù)使用至關(guān)重要。