同濟(jì)大學(xué)：受生物啟發(fā)合成HOF基發(fā)光皮膚傳感器具有三重力致變色響應(yīng)材料

近日，該課題組合成了一例離子型氫鍵有機(jī)框架(HOF-TJ-1)藍(lán)光材料，并通過(guò)陽(yáng)離子交換的方法合成了具有紅、黃、綠三種發(fā)光顏色的Dye@HOF材料。受藍(lán)環(huán)章魚(yú)的皮膚變色行為啟發(fā)，閆冰團(tuán)隊(duì)提出了一種發(fā)光力敏仿生皮膚傳感器的概念，即使用PDMS材料合成了四種HOF基具有三重力致變色響應(yīng)的皮膚傳感器（1?4）。在拉伸過(guò)程中，1?3的發(fā)光顏色從最初的藍(lán)色變?yōu)榧t色、黃色、綠色，4表現(xiàn)出增強(qiáng)的藍(lán)色發(fā)射。在0?40%的壓縮應(yīng)變下，1?4的藍(lán)色發(fā)射增強(qiáng)。該傳感器上層具有多孔結(jié)構(gòu)，在拉伸，彎曲和壓縮的過(guò)程中，1?4表現(xiàn)出了超低的檢測(cè)限和的可重復(fù)性。通過(guò)有限元仿真模擬計(jì)算，三種力致變色響應(yīng)（拉伸，彎曲和壓縮）的機(jī)理得到了合理的解釋。基于1的發(fā)光力致變色響應(yīng)，團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了三種智能應(yīng)用，即手指運(yùn)動(dòng)傳感、手勢(shì)識(shí)別和觸覺(jué)增強(qiáng)的手掌信息收集。

這項(xiàng)工作為制備基于HOFs的全色彩發(fā)光力敏皮膚傳感器提供了簡(jiǎn)便的合成方法，極大地?cái)U(kuò)展了發(fā)光力致變色響應(yīng)的類(lèi)型，豐富了發(fā)光力敏仿生皮膚傳感器的應(yīng)用。

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