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生物相容性固态离子敏感有机...- DR-NTU
图 1. 离子选择性固态有机电化学晶体管。 (a) ExG-SSOECT 的结构示意图和等效电路，以及半导体聚合物 PEDOT:PSS、离子液体 [MTEOA][MeOSO 3 ] 和 Na + 、K + 、Ca 2+ 离子选择膜的化学结构。 (b) 输出特性。 (c) 传输特性。 (d) 在恒定 V DS = -0.5 V 下进行的瞬态响应保持测试，脉冲 V GS = -0.4 – 0.8 V 最多 5000 次循环。 (e) 上升时间为 51.4 µs 的瞬态响应。 (f) 在 V DS = -0.1 V 时使用电流脉冲法进行迁移率估计。
由于优异的光电性能，先进纳米材料越来越受到学术界和工业界的关注（刘
先进纳米材料因其出色的光电特性，受到学术界和工业界越来越多的关注（Liu et al.，2020）。近年来，人们致力于开发高性能纳米材料，这使得其在广泛的光电应用中具有巨大潜力（Kong et al.，2021；Niu et al.，2021），特别是在发光二极管 (LED) 和太阳能电池 (SC) 方面。我们非常高兴地推出这期题为“用于发光二极管和太阳能电池的先进纳米材料”的特刊。本期特刊从不同角度强调了材料-器件研究的主要意义，结合了现代实验方法和理论模拟。我们从这个令人兴奋的领域收集了 10 篇特色文章，涵盖了用于 LED 和 SC 开发的先进纳米材料的新兴概念、策略和技术。简化的有机 LED（OLED）结构和可行的制造工艺在照明中起着关键作用。 Xu 等人结合了超薄非掺杂发射纳米层（0.3 纳米），展示了低效率滚降和结构简单的 OLED。同时，Xie 等人通过使用含硼和氮原子的分子作为客体发射极，开发了溶液处理的蓝色热激活延迟荧光 OLED，其半峰全宽较窄为 32 纳米，获得高色纯度 OLED。另一方面，开发新型溶液处理的空穴注入材料对于高性能 OLED 至关重要。Zhu 等人合成了二硫化钼量子点（MoS 2 QDs）并展示了具有混合聚（3,4-乙烯二氧噻吩）/聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）/QDs 空穴注入层的绿色磷光 OLED。采用PEDOT:PSS/MoS 2 空穴注入层的OLED最大电流效率为72.7 cd A −1，比单一PEDOT:PSS的OLED高28.2%，表明以硫化物QD作为空穴注入层是实现高效OLED的有效方法。GaN基LED也是很有前途的照明和显示设备。Zhang等人从实验和数值两个方面系统地研究了台面尺寸减小对InGaN/GaN LED两个横向维度的影响，为设备小型化提供了见解。而Lu等人制作并展示了各种尺寸的应变减小微型LED，并研究了尺寸对光学特性和量子阱铟浓度的影响。他们的工作为实现微型LED的高功率性能提供了经验法则。另一方面，Liu等人对GaN基LED进行了系统的研究，提出了一种新的方法来降低应变，提高LED的效率。采用氢化物气相外延与激光剥离技术联合制备缓冲层，在双抛光蓝宝石衬底上制备了厚度约为250 μm的2英寸自支撑GaN衬底，为高功率GaN基器件提供了一条途径。
RSC Advances
由未基因的活性成分，BAO和同事引起的不受欢迎的免疫反应设计了完全可生物降解的半导体聚合物，用于瞬态电子产品，通过将可逆的酸氨基氨基键键合成二甲苯吡咯洛洛 - 吡咯 - 基于吡咯 - 基于基于pymine的聚合物的抗二吡罗洛 - 吡咯的聚合物，在该聚合物中，在该蛋白水解中。14,15他们进一步研究了侧链对不同溶剂的降解寿命的影响。16然而，沿聚合物主链的水解裂解化学代表了在共轭长度的主要挑战中，即储能容量。更重要的是，这些共轭聚合物的低电导率显着限制了电池中的实际应用，在这些电池中，非常需要快速的再拨动稳定性和高循环稳定性。迫切需要一种具有完整生物降解和高循环稳定性的合理定制的可生物降解的导电聚合物，以实现可生物降解的可充电电池。在这里，我们通过采用生物吸附化学提出了一种生物相容性的，完全侵蚀的PEDOT衍生化学（图1）通过化学和电化学途径。用磺酸盐和羧基的PEDOT共价束缚，赋予聚合物具有水的溶解度和湿加工能力。17为了控制生物侵蚀速率，将乙醚间隔物与酸基团相关，以降低水溶性。19电聚合lm，消除了对导电添加剂的需求，与Zn阳极相结合时，可以提供高容量，出色的速率和循环性能。18与聚合物主链的水解切解连接相比，可电离和/或可水解的羧酸吊坠的侧链工程同时允许储存和调节磁性动力学动力学，而不会损害电子特性。该电池通过一系列代谢和水解反应在体内完全消失，其生物相容性通过活细胞成像和组织学分析证明。这项工作为生物相容性且完全可侵蚀的导电聚合物的分子工程提供了新的途径，以提供船上的能源供应。
3D打印的可植入水凝胶生物电子药物用于电生理监测和电气调制∗
基于导电聚合物凝结凝胶的电子设备已成为电生理学概念和诊断广泛疾病的最有希望的植入生物电子药物之一，鉴于其独特的电导率和生物相容性。但是，大多数导电聚合物水凝胶的生物电子通常是通过常规技术来制造的，这些技术受到其内在的导电聚合物的可加工性的质疑，以及埃斯期脆弱的生物对手，从而阻碍了其快速的创新和在先进的植入式生物电子中的快速创新和应用。Here, we reported 3D printable hydrogels based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS), featuring superior 3D printabil- ity for direct ink writing (DIW), tissue-like mechanical compliance (Young's modulus of 650 kPa), instant and tough bioadhesion (interfacial toughness over 200 J m − 2
展示电活性聚合物微传感器的完整集成过程以实现软微芯片
摘要 电活性聚合物的驱动和传感应该是柔性 MEMS 的一个机会，但它们的微加工和集成仍不成熟。人们仍期待一些创新材料和微加工工艺。本文首次全面阐述了聚合物微传感器 (MT)，包括集成和操作。制造工艺依赖于市售的聚（3,4-乙基二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）导电墨水，涂在柔性 SU-8 光刻胶微芯片上。演示了由不同形状的可单独寻址 MT 组成的复杂柔性单片单元的批量制造。所得聚合物 MT 在露天表现出非常有前途的弯曲驱动和应变传感特性。值得注意的是，与用激光切割制造的材料相比，微加工工艺对性能没有影响。这项工作为柔性 MEMS 的开发铺平了道路，用于软微机器人、医疗和空间应用中的微流体。
碳纳米复合材料气体传感器的建模与仿真
摘要 本文报告了使用 COMSOL Multiphysics 对一氧化碳气体传感器的模拟，其所用的活性传感材料是碳纳米复合材料（即 0.1 wt% 的单壁碳纳米管以及 PEDOT:PSS（聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐））以 1:1 的等体积比。鉴于开发这些传感器的成本高昂，必须建立一个经济地预测其行为的数学模型。使用 COMSOL Multiphysics 进行模拟，通过高斯脉冲进料口引入浓度范围为 1 至 7 ppm 的一氧化碳气体来获得传感器的表面覆盖率。在给定的浓度范围内，可以实现 14% 至 32.94% 范围内的表面覆盖率，从而给出在给定时间内吸附到传感材料表面的气体分子量的信息。使用纳米复合材料可以增强传感器的表面覆盖率，从而提高传感器的灵敏度气体传感器。
优化有机太阳能电池：P3HT的效果：PCBM活动层和CA干扰层
摘要：我们已经对聚（3-己基噻吩）（P3HT）（P3HT）和[6，6] - 苯基C61丁基甲基甲基酯酯活性层活性层活性层散装散装量量形的理论入射光子到电流（IPCE）作用光谱。通过玻璃基材/SIO 2/ITO/PEDOT的结构的二维光学模型：PSS/P3HT：PCBM（1：1）/CA/AL，该设备的光响应已计算出针对不同的光活性层和CA层的厚度，从而可以找到最大的设备构造，从而可以在最大程度上效率地效果，从而获得了最大的效果效果，从而可以在上位效果，从而获得最大的效果。已经计算出电场强度，能量耗散，发电速率和IPCE，以提高设备的性能。有限元方法在1.5 AM照明的100 mW/cm 2的入射强度下执行模拟。发现，最佳结构是通过180 nm光活性层和5 nm Ca层厚度实现的。
用于食品包装的带有 NFC 标签的柔性应变传感器
摘要 — 在本文中，我们介绍了一种基于聚合物的柔性应变传感器，该传感器与 NFC 标签集成，通过可视 LED 指示器检测应变。该传感器采用导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐 (PEDOT:PSS) 作为活性材料，位于柔性透明聚合物聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 微通道内。应变传感器在不同弯曲条件下会改变其电阻，在弯曲约 100 次时，电阻最多可增加三个数量级。定制开发的无源 NFC 标签带有与应变传感器串联的 LED，由 NFC 读取器供电，以半定量方式检测应变。LED 指示器的光强度根据应变水平进行调制，在松弛或无应变条件下显示最大亮度（~67 勒克斯），在最大应变条件下几乎关闭（~8 勒克斯）。本文还介绍了基于 NFC 的应变传感器系统在食品包装中用于检测腐败的潜在应用。
带有多端无线连接的基于环保纺织品的可穿戴湿度传感器
摘要：基于纺织的可穿戴湿度传感器对人类医疗保健监测非常感兴趣，因为它们可以提供关键的人类生理学信息。对可穿戴和可持续的传感技术的需求大大促进了针对潜在的现实世界应用的环保感应解决方案的开发。以下是使用Fabsil处理的C o t t o n f a b r i c c c c c c c c c c c o a t e d w i t h a p o l y（3，3，4-乙烯基二甲基苯乙烯）开发的可生物降解棉（纺织）的可穿戴湿度传感器：poly（stynemenesiphiephene）：poly（stylenesulfonate）（pss pss）：psss sensing layer。使用X射线衍射（XRD），傅立叶变换红外光谱（FTIR），接触角度测量和扫描电子显微镜（SEM）分析，使用X射线衍射（XRD），傅立叶变换红外光谱（FTIR）检查结构，化学组成，吸湿性和形态学特性。发达的传感器表现出几乎线性响应（adj。r -Square值在25％至91.5％的rh范围内显示出高灵敏度（26.1％/％RH）。传感器显示出极好的可重复性（在具有误差±1.98％的复制传感器上）和可与时间（> 4.5个月> 4.5个月）的明显稳定性/老化，高灵活性（在弯曲角度为30°，70°，120°和150°和150°和150°和150°的弯曲角度进行了研究），实质性响应/恢复持续时间（适用于多个应用程序）和多重重复的（适用于多重分析），并具有多重重复（乘积）。使用基于Raspberry Pi Pico的系统证明了多端无线连接性，该系统证明了开发的传感器作为医疗保健领域的实时湿度监测系统的潜在适用性。通过呼吸速率监测（通过连接到面膜上的传感器），可以证明已发达的湿度传感器对医疗保健应用的前瞻性相关性，从而区分了不同的呼吸模式（正常，深层和快速），皮肤水分监测和新生儿护理（尿布润湿）。此外，使用土壤埋葬降解测试评估了使用的纺织品的生物降解性分析。这项工作表明，在可穿戴医疗设备和其他湿度传感应用中，开发的柔性和环保湿度传感器的潜在适用性。关键字：湿度传感器，纺织品，环保，可穿戴传感器，PEDOT：PSS，医疗保健应用