柔性光電探測器在人體健康監測、人機互動、可穿戴視覺感測等領域具有廣闊的應用前景。將半導體奈米材料共混填充到聚合物基體內，在保持聚合物本徵特性基礎上進一步疊加半導體材料的光電效能，是製備耐久穩定的柔性光電探測器的普適性方法，但聚合物主體會嚴重束縛載流子傳輸路徑與遷移速率，導致難以獲得較佳的光電效能。同時，大部分柔性光電探測器難以在機械破損廢棄後進行重複利用，這嚴重阻礙了其長期可靠的應用。
圖1. Te NWs/MoS2/Polyimine柔性光電探測器效能及應用示意圖
針對上述問題，華中科技大學翟天佑教授/李會巧教授團隊報道了一種可自愈可回收重構的高效能Te NWs/MoS2/Polyimine柔性光電探測器。該工作以MoS 2作為光電功能基元、以Te NWs作為載流子橋樑、以聚亞胺作為動態聚合物基體，透過流體限域刮塗方法在Polyimine基體中構築長程取向-橋接的1D/2D Te NWs/MoS 2載流子輸運通道，進而實現了器件載流子遷移率與光電探測效能的顯著提升，並賦予其優異的彎曲/環境穩定性、自修復性以及可回收重構性。同時，還可透過絲網印刷的方式將Te NWs/MoS 2/Polyimine柔性光電探測器與織物結合，進行圖案化定製，實現了大面積影象感測。該研究以題為“High-Performance Te Nanowires/MoS 2/Polyimine Nanocomposite-Based Self-Healable, Recyclable and Screen-Printable Flexible Photodetector for Image Sensing”的論文發表在《Advanced Functional Materials》上。該工作得到了國家自然科學基金、博士後創新人才支援計劃及博士後科學基金面上專案的資助。
圖2. Te NWs/MoS2/Polyimine柔性光電探測器的製備與部分效能表徵
課題組介紹：
翟天佑/李會巧教授，團隊主頁：
http://zml.mat.hust.edu.cn/index.htm
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來源：高分子科學前沿
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