刺激響應(yīng)發(fā)光材料
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-21
刺激響應(yīng)發(fā)光材料的視頻教程
LS-DYNA & Hypermesh流固耦合板結(jié)構(gòu)的爆炸響應(yīng)仿真與材料參數(shù)的確定
本課程系統(tǒng)全面地介紹了如何利用Hypermesh和LS-DYNA實(shí)現(xiàn)板結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土）爆炸模擬，課程特色包括： 利用流固耦合算法提高爆炸模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性； 具體地介紹了72R3混凝土材料模型參數(shù)的意義； 手把手傳授每個(gè)控制卡片的設(shè)置； 全面的數(shù)據(jù)采集方法； Hypermesh+LS-DYNA跨平臺(tái)操作，手把手帶你熟悉不同平臺(tái)的操作邏輯。
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建模+后處理：ABAQUS模擬CFRP復(fù)合板材料在彈丸沖擊作用下的損傷響應(yīng)
使用ABAQUS有限元模擬軟件，模擬了CFRP復(fù)核板在彈丸沖擊作用下的損傷相應(yīng)，與《Dynamic fracture in CFRP laminates: Effect of projectile mass and dimension》文中的G5試驗(yàn)工況進(jìn)行了對(duì)比，試驗(yàn)中小球沖擊最終速度為83.4m/s，本模擬結(jié)果為84.3m/s，誤差僅為1.08%，模擬效果較好，可為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考。
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刺激響應(yīng)發(fā)光材料的實(shí)例教程
刺激響應(yīng)性發(fā)光材料因在信息存儲(chǔ)、防偽和光電器件等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而受到科研工作者們的廣泛關(guān)注。迄今為止，雖然已經(jīng)有較多的刺激響應(yīng)發(fā)光材料被報(bào)道，但大部分都是基于熒光的。對(duì)于這些材料，在外部刺激下只能監(jiān)測到發(fā)光顏色或強(qiáng)度的改變。因此，如果能夠從另一個(gè)維度，例如發(fā)射壽命，來監(jiān)測其刺激響應(yīng)特性，則可以拓展其在更多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。
有機(jī)室溫磷光材料由于其低毒性、長發(fā)光壽命和大斯托克斯位移等優(yōu)點(diǎn)在近幾年受到了極大的關(guān)注。特別是與短壽命的熒光材料相比，其肉眼可見的長余暉發(fā)光更有利于其發(fā)展成為刺激響應(yīng)材料。盡管如此，關(guān)于刺激響應(yīng)性室溫磷光材料的探索仍處于初級(jí)階段。
近日，李振教授團(tuán)隊(duì)在刺激響應(yīng)性的純有機(jī)室溫磷光研究方面取得突破。他們通過將磷光發(fā)色團(tuán)DPP-BOH與聚合物基質(zhì)PVA在水溶液中共價(jià)連接，得到了一種新型的刺激響應(yīng)性室溫磷光材料。由于芳基硼酸和聚乙烯醇之間形成B-O共價(jià)鍵以及PVA鏈間的氫鍵相互作用提供的剛性環(huán)境，所制備的聚合物薄膜表現(xiàn)出超長的室溫磷光，壽命達(dá)2.43 s，磷光量子產(chǎn)率為7.51%。有趣的是，水分子會(huì)破壞相鄰PVA鏈間的氫鍵，從而改變該系統(tǒng)的剛性。因此，該薄膜的室溫磷光特性對(duì)水、熱刺激非常敏感。進(jìn)一步地，通過在該體系中引入另外兩種長波發(fā)射的熒光染料，聚合物薄膜的余輝顏色能夠通過能量轉(zhuǎn)移從藍(lán)色調(diào)節(jié)到綠色再到橙色，并同時(shí)兼具刺激響應(yīng)特性。最后，基于這三種長余輝材料的水/熱刺激響應(yīng)、多色調(diào)控以及完全水溶液處理等特點(diǎn)，它們被成功地應(yīng)用于信息防偽、絲網(wǎng)印刷和指紋記錄等領(lǐng)域。
展開 【引言】
發(fā)光材料的光學(xué)特性，包括發(fā)光顏色（波長）、壽命和激發(fā)模式，在數(shù)據(jù)通信和信息安全中起著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)的發(fā)光材料通常只表現(xiàn)單一顏色、單一壽命和單模激發(fā)（有時(shí)雙模）的發(fā)光特征，從而導(dǎo)致信息的讀出和解碼水平普遍較低。在單一材料中集成多色、多壽命和多模式發(fā)光被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)多級(jí)編碼加密和認(rèn)證的有效方式。迄今為止，基于下轉(zhuǎn)移發(fā)光、上轉(zhuǎn)換發(fā)光、延遲發(fā)光三種傳統(tǒng)發(fā)光模式的組合，科研人員已經(jīng)制備出大量的雙模發(fā)光材料，但三模發(fā)光材料極少被報(bào)道。近年來，應(yīng)力發(fā)光材料迅速發(fā)展，該類材料在機(jī)械刺激下產(chǎn)生的光發(fā)射可以定量地反映材料的應(yīng)力分布，在應(yīng)力觀測、顯示顯像和光學(xué)防偽等領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景，也為多模發(fā)光的設(shè)計(jì)提供了應(yīng)力發(fā)光模式的新選項(xiàng)。然而，由于各發(fā)光模式之間存在著復(fù)雜的依存和競爭關(guān)系，在一種材料中實(shí)現(xiàn)高集成度的多模發(fā)光一直是極具挑戰(zhàn)性的工作。
【成果簡介】
近日，青島大學(xué)張君誠教授（第一作者兼通訊作者）與浙江大學(xué)邱建榮教授（共同通訊作者）等人合作，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一種集成彩色（紅-橙-黃-綠）、雙壽命（熒光/延遲發(fā)光）、四模發(fā)光（熱激勵(lì)發(fā)光/應(yīng)力發(fā)光/上轉(zhuǎn)換發(fā)光/下轉(zhuǎn)移發(fā)光）于一體的智能發(fā)光材料。研究人員基于對(duì)晶體場與雜質(zhì)能級(jí)之間耦合機(jī)制的清晰認(rèn)識(shí)，以NaNbO3壓電基質(zhì)為晶格骨架，引入Pr3+和Er3+雙重發(fā)光離子，構(gòu)建了受激電子躍遷的多路復(fù)用，從而實(shí)現(xiàn)了多重發(fā)光功能在單一材料中的高度集成。同時(shí)，研究人員將所合成的發(fā)光顆粒與TPU聚合物復(fù)合，制備了具有防水、柔韌/可穿戴、高度可拉伸功能的復(fù)合物薄膜，并借助于手機(jī)LED照射、硬筆寫字、冷熱交替等簡單的刺激手段，展示了復(fù)合物薄膜多維度發(fā)光響應(yīng)的視覺可辨識(shí)性，這在防偽、信息解碼和光學(xué)展示等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
展開 近年來，聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料（AIEgens）在基礎(chǔ)理論研究和功能化應(yīng)用等領(lǐng)域上取得了眾多突破性的進(jìn)展。其中，刺激響應(yīng)型AIEgens取得了尤為令人矚目的成果，在物理化學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。基于此，唐本忠院士香港科技大學(xué)和浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)，從不同刺激響應(yīng)類型，如力、光、極性、溫度、電、離子和pH，系統(tǒng)總結(jié)了刺激響應(yīng)型AIEgens在設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用上的最新研究成果（圖1），為設(shè)計(jì)和構(gòu)筑新一代刺激響應(yīng)材料提供指導(dǎo)方針。該綜述發(fā)表在Adv. Mater.2021, 2008071上，香港科技大學(xué)唐本忠院士（現(xiàn)為香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院院長）和浙江大學(xué)張浩可副研究員為該綜述的共同通訊作者，香港科技大學(xué)的張靜博士（現(xiàn)為南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院教授）和何本釗博士（現(xiàn)為北京師范大學(xué)副研究員）為該綜述的共同第一作者。該綜述在撰寫上也得到了香港科技大學(xué)林榮業(yè)教授、胡余冰博士和Parvej Alam博士的幫助。
圖1. 具有不同刺激響應(yīng)性的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料示意圖。
自然界的生物會(huì)表現(xiàn)出各種各樣的響應(yīng)行為。當(dāng)面對(duì)外界光、溫度、力、電等多種環(huán)境刺激時(shí)，它們能夠改變自身的外觀（如顏色）或行為從而對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生響應(yīng)。例如，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，變色龍可以在瞬間調(diào)整顏色以適應(yīng)周圍的環(huán)境；含羞草在受到輕微的環(huán)境振動(dòng)或刺激時(shí)會(huì)立即關(guān)閉葉子。這樣的例子在自然界中廣泛存在，也正是不同刺激響應(yīng)的協(xié)同作用構(gòu)成了我們生機(jī)勃勃的大自然。受這些優(yōu)雅而復(fù)雜的刺激響應(yīng)行為的啟發(fā)，科學(xué)家們通過仿生學(xué)創(chuàng)造出了種類繁多的刺激響應(yīng)智能材料。
展開 摘要
近年來，聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIEgens） 的獨(dú)特優(yōu)勢和令人興奮的應(yīng)用前景引發(fā)了該領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。其中，刺激響應(yīng)型AIEgens受到了特別的關(guān)注并取得了令人矚目的進(jìn)展，并已在物理化學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。最近，
浙江大學(xué)
張浩可副研究員
/香港科技大學(xué)
唐本忠院士
團(tuán)隊(duì)
總結(jié)了
刺激響應(yīng)型 AIEgens 在力、光、極性、溫度、電、離子和 pH 等七種最具代表性的刺激類型方面的最新成就。
基于典型示例，說明了每種類型的系統(tǒng)如何為各種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)所需的刺激響應(yīng)性能。它們背后的關(guān)鍵工作原理最終被破譯和弄清楚，為下一代刺激響應(yīng)發(fā)光材料的設(shè)計(jì)和工程提供新的見解和指導(dǎo)方針，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。相關(guān)論文以題為
Stimuli-Responsive AIEgens
發(fā)表在《
A
dvanced Materials
》上。
圖解
在這篇綜述中，根據(jù)外部刺激的類型，包括力、光、極性、溫度、電、離子和 pH 值，對(duì)刺激響應(yīng)型 AIEgens 進(jìn)行了總結(jié)和分類（圖 1）。由于篇幅限制，團(tuán)隊(duì)選擇了一些有代表性的例子來說明每種類型的系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)所需的刺激響應(yīng)性能。然后，團(tuán)隊(duì)破譯和找出基本的工作原理，并為設(shè)計(jì)和工程下一代刺激響應(yīng) AIE 材料提供新的見解和指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。最后，還討論了該研究領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和前景。
圖1
用于 AIEgens 的不同刺激的示意圖。
力響應(yīng) AIEgen
關(guān)于 MLC 或 ML 的形態(tài)轉(zhuǎn)變通常與三種不同類型的相變有關(guān)，即從晶態(tài)到非晶態(tài)、從一種晶態(tài)到另一種晶態(tài)以及從非晶態(tài)到晶態(tài)。
展開 除了傳統(tǒng)的卡爾費(fèi)休法之外，聚集誘導(dǎo)發(fā)光被認(rèn)為是一種新型的痕量水傳感方式。但是，目前存在的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料普遍對(duì)于痕量水的敏感度較低的缺點(diǎn)。
天津大學(xué)陳立功、王博威課題組設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種以吡喃酮和三苯胺為母體的多刺激響應(yīng)D-A型化合物(CYQ)。目標(biāo)產(chǎn)物表現(xiàn)出優(yōu)異的聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強(qiáng)性能(AEE)。 文章最近發(fā)表于Science China Materials, 2018, doi:10.1007/s40843-018-9371-y。
圖1 利用CYQ實(shí)現(xiàn)溶劑中痕量水的檢測
溶劑變色實(shí)驗(yàn)及密度泛函理論表明CYQ具有極強(qiáng)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)性質(zhì)。粉末廣角X射線衍射(PXRD)及差式掃描量熱法(DSC)證明了在外力作用下, 分子由晶態(tài)向無定型態(tài)的轉(zhuǎn)變。
研究還發(fā)現(xiàn)，CYQ對(duì)有機(jī)溶液中的痕量水非常敏感，在四氫呋喃(THF)中可達(dá)到極低的檢出限0.0096%。除此之外，隨著濕度的增加，CYQ的熒光強(qiáng)度呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。這一相對(duì)濕度檢測法為該AIE材料成為不同環(huán)境下的比色探針提供了可能。
來源：中國科學(xué)材料
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刺激響應(yīng)發(fā)光材料的最新內(nèi)容
<p>根據(jù)文獻(xiàn)《abaqus中一種考慮材料阻尼的隨機(jī)響應(yīng)分析方法》中提供的思路，自己編寫了一個(gè)根據(jù)掃頻結(jié)果計(jì)算Rmises應(yīng)力的插件。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，根據(jù)韓媒Newsfreezone報(bào)道，慶尚國立大學(xué)自然科學(xué)學(xué)院化學(xué)系金允熙教授宣布，通過與慶熙大學(xué)的趙長赫教授研究團(tuán)隊(duì)共同研究，成功優(yōu)化了鉑系藍(lán)色磷光材料的置換器，提高了高性能藍(lán)色有機(jī)發(fā)光元件(OLED)的穩(wěn)定性。
(左起)慶尚國立大學(xué)金允熙教授、李慶碩博士、慶熙大學(xué)權(quán)長赫教授、鄭永勛博士
磷光摻雜材料由有機(jī)配體分子結(jié)合在如鈀和鉑這樣的重金屬中，通過單重態(tài)和三重態(tài)之間的系間轉(zhuǎn)移
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，一直以來，含碳稠環(huán)鏈的有機(jī)材料都具有一些獨(dú)特的光電特性，可作為半導(dǎo)體材料使用。具體來說，這當(dāng)中一些被稱為蒽鏈的發(fā)光材料，可以通過調(diào)控進(jìn)而發(fā)射出不同顏色的光，正因?yàn)槿绱耍@一類材料也成為了當(dāng)前有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光材料的候選者之一。
圖1. 麻省理工學(xué)院的化學(xué)家們在其論文中提出了一種新的方法，這種方法能夠讓蒽基發(fā)光分子更加穩(wěn)定。上圖以一位藝術(shù)家的方式展示了風(fēng)格化的蒽材料發(fā)光
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，偏振光的產(chǎn)生、調(diào)制和檢測在眾多不同領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這其中包括光通信、激光處理、動(dòng)態(tài)顯示和生物醫(yī)學(xué)成像等。市場上，集成一系列光學(xué)控制技術(shù)的多功能設(shè)備原型的進(jìn)步，在滿足偏振光學(xué)應(yīng)用的未來需求方面具有巨大潛力，這其中需要特別關(guān)注的是低功耗、多功能集成和成本效益高的光學(xué)組件。
圖片來源：Xu HongWei等
圖1. a、納米片（Nanosheet）材料的合成過程示意圖
應(yīng)力發(fā)光材料是一類在機(jī)械刺激下可實(shí)現(xiàn)機(jī)械能-光子轉(zhuǎn)換的傳感材料。近二十多年來，隨著人們對(duì)應(yīng)力發(fā)光的深入認(rèn)識(shí)以及對(duì)應(yīng)力發(fā)光性能提升方法的逐步掌控，應(yīng)力發(fā)光材料得到了快速發(fā)展，并在防偽加密、應(yīng)力傳感、疾病監(jiān)測、照明顯示、應(yīng)力記錄等領(lǐng)域展示出巨大的應(yīng)用潛力。
近日，中南大學(xué)蔡格梅教授團(tuán)隊(duì)在《發(fā)光學(xué)報(bào)》（EI、Scopus、中文核心期刊）發(fā)表了題為“無機(jī)應(yīng)力發(fā)光材料發(fā)光特性、發(fā)光機(jī)理及應(yīng)用研究進(jìn)展
CINNO Research
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，全球各材料廠家正競相研發(fā)新一代OLED藍(lán)色發(fā)光材料，同時(shí)表示預(yù)計(jì)在2024年一2025年期間可實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。如果發(fā)光材料可順利實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，將有助于提升面板的諸多性能，如提高色域、降低發(fā)光功耗、延長壽命等。
就當(dāng)下量產(chǎn)中的OLED面板而言，紅色、綠色發(fā)光材料采用的是第二代磷光材料，而藍(lán)色發(fā)光材料采用的是第一代熒光材料
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，據(jù)稱，三星顯示正在努力將藍(lán)色磷光材料應(yīng)用于QD-OLED面板。如果三星顯示將大規(guī)模生產(chǎn)的電視面板QD-OLED的藍(lán)色發(fā)光層從現(xiàn)有的熒光材料改為磷光材料，預(yù)計(jì)將能夠延長使用壽命并提高效率。藍(lán)色磷光材料也是OLED中未開發(fā)的領(lǐng)域。美國UDC宣布將在2024年將其藍(lán)色磷光OLED材料商業(yè)化。 慶熙大學(xué)權(quán)長赫教授在首爾驛三三井酒店舉行的SID 2022 專題研討會(huì)上發(fā)
