【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，材料科學(xué)與工程學(xué)院梁延杰教授課題組在自恢復(fù)近紅外力致發(fā)光彈性體材料研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)研究結(jié)果以“Beyond the Cr3+Paradigm: Bi2+-Enabled Robust and Self-Recoverable Near-Infrared Mechanoluminescence for Mechanically Adaptive Optoelectronics”為題發(fā)表在材料科學(xué)頂刊Advanced Materials(中科院1區(qū)Top期刊，IF: 26.8)。材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生呂旭龍為論文第一作者，山東大學(xué)為第一通訊作者單位，梁延杰教授為通訊作者。
 

　　近紅外力致發(fā)光材料在可穿戴電子、柔性傳感、人機(jī)交互、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。然而，當(dāng)前近紅外力致發(fā)光材料幾乎主要依賴Cr3+摻雜體系，其發(fā)光通常依賴剛性無機(jī)晶體中的壓電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)機(jī)制。當(dāng)這類材料被引入PDMS等柔性聚合物基體后，往往面臨發(fā)光強(qiáng)度快速衰減、循環(huán)穩(wěn)定性不足和柔性適配性差等問題，嚴(yán)重限制了其在柔性光電子器件中的實(shí)際應(yīng)用。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)Cr3+近紅外發(fā)光中心的限制，選取Bi2+離子作為新型近紅外發(fā)光中心，成功構(gòu)筑了Sr3(BO3)2:Bi2+/PDMS無鉻近紅外力致發(fā)光彈性體(圖1)。該材料在拉伸、彎曲、摩擦等多種機(jī)械刺激下，均可產(chǎn)生強(qiáng)烈的寬帶近紅外發(fā)光(發(fā)射峰位于815 nm)，展現(xiàn)出優(yōu)異的自供能近紅外力致發(fā)光性能。與代表性Cr3+基柔性近紅外力致發(fā)光材料相比，其初始發(fā)光強(qiáng)度提高超過2.2倍，且表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的循環(huán)穩(wěn)定性和自恢復(fù)性。在40%拉伸應(yīng)變條件下，材料經(jīng)10000次連續(xù)拉伸循環(huán)后仍可檢測(cè)到近紅外力致發(fā)光信號(hào)。此外，連續(xù)機(jī)械刺激停止后，材料僅需室溫靜置即可實(shí)現(xiàn)近紅外力致發(fā)光性能的自恢復(fù)。通過深入的理論和實(shí)驗(yàn)分析，本研究揭示了該體系的近紅外力致發(fā)光機(jī)理。最后，本研究展示了該彈性體材料在生物成像和光通信領(lǐng)域的潛在應(yīng)用前景。
 

　　梁延杰課題組長期從事功能光學(xué)材料與集成器件方面的相關(guān)研究工作，目前已在Light: Science & Applications、Advanced Materials、Physical Review Letters、Advanced Functional Materials、Advanced Optical Materials等材料物理和材料化學(xué)領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊發(fā)表研究論文80余篇。相關(guān)研究工作得到國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、山東大學(xué)齊魯青年學(xué)者和濟(jì)南市“新高校20條”等項(xiàng)目支持。
 

　　引用：梁延杰教授課題組在自恢復(fù)近紅外力致發(fā)光材料研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展 山東大學(xué) 【引用時(shí)間：2026年05月20日】