关于“发光材料在可穿戴电子器件中的应用”评论文章

2022年10月4日，上海交通大学化学化工学院张智涛副教授受邀在国际顶级学术期刊Nature Reviews Materials撰写关于“发光材料在可穿戴电子器件中的应用”的评论文章，文章系统讨论了发光材料的可穿戴应用，现阶段面临的挑战，以及未来可能的发展方向。张智涛为通讯作者，工作得到了上海交通大学化学化工学院、张江高等研究院和转化医学研究院的大力支持。

下一代发光显示器不仅应具有柔性和高亮度，而且还应具有柔软性和可拉伸性。新兴的发光材料将使与人体相结合的发光器件在显示、照明、传感、成像、刺激和治疗等多个领域具有潜在应用。

多功能电子设备与人体的结合可以带来广泛的应用，从能源和传感到健康监测和治疗。然而，由于缺乏用于实时信息显示的交互式人机界面，许多潜在的应用受到阻碍。传统的发光显示器体积庞大且坚硬，无法与人体很好地相结合。新兴的发光材料有望减少可穿戴、可贴合和可植入电子发光器件与人体的机械性质的不匹配程度，从而使得人体即使在运动过程中也能产生稳定的界面。这些与人体结合在一起的发光器件不仅可用于柔性显示器，也可用于光学成像、神经刺激和光动力学治疗。

下一代发光材料将需要具备一些基本特性。其中包括高亮度，特别是在显示、照明和治疗等应用中，以及高分辨率，对信息传递和通信以及高密度光遗传学神经刺激和神经调节等应用至关重要。在实际应用中，大面积与人体相结合的显示器将比目前的商用显示终端更具吸引力。为了适应人体的形状和运动引起的大形变，发光材料需要具有良好的机械性能，包括低杨氏模量和高机械拉伸性。由于长期运行会因疲劳、腐蚀和损坏而导致性能下降，因此自愈能力也很重要。最后，生物相容性将是一项要求，特别是对于可植入应用。理想情况下，发光材料也应具有生物可吸收性，因此无需额外手术即可将其从体内排出。

目前，可以与人体很好地结合的发光器件大致可分为三类：可穿戴发光衣服、可贴合发光皮肤和可植入发光生物器件。

该评论文章得到转化医学国家重大科技基础设施（上海）开放课题基金的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41578-022-00502-4

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