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)定性和可見光透射率【 而受到廣泛的關(guān)注?？上У氖?，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，高可見光透射率(在可見光范圍內(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為基材而開發(fā)出來的新材料、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結(jié)構(gòu)色變化來可逆地響應(yīng)外部刺激，但是一旦離開特定的外部響應(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。