【会员风采】基于透明形状记忆聚酰亚胺电极的可主动变形的柔性电子器件

与传统刚性电子器件相比，柔性电子器件具有柔性可弯曲、可拉伸的特性，在信息、医疗、新能源等领域具有广泛应用前景。常规的柔性电子器件在无外力支撑的情况下是二维平面结构，为了获得三维复杂结构的器件，往往需要额外的支撑物和固定措施。将形状记忆聚合物材料引入到柔性电子技术领域，赋予柔性器件主动变形和变刚度特性，可以在“软-硬”之间切换，由二维平面结构转变为复杂的三维曲面结构。基于形状记忆聚合物制备的柔性电子器件具有可逆的形状重构特性，极大丰富了柔性电子器件的功能性。

近日，中国复合材料学会副理事长，哈尔滨工业大学冷劲松教授团队成功设计出了基于透明形状记忆聚酰亚胺电极的可主动变形的柔性电子器件。该项研究成果以“Active and Deformable Organic Electronic Devices based onConductive Shape Memory Polyimide”为题发表在材料领域权威期刊ACS Applied Materials & Interfaces上，论文第一作者为课题组博士生黄信佐，通讯作者为冷劲松教授。相关工作得到国家自然科学基金的大力支持。

该团队成员首先利用自开裂的网格模板和热蒸镀工艺，在玻璃基底表面制备了双层（Au/Ag）金属网格电极，然后通过溶液流延工艺将其转移到透明的形状记忆聚酰亚胺基底，得到镶嵌在聚合物表面上的柔性透明金属网格电极，平均方块电阻值为5.2Ωsq-1，在550nm处的透光率达85%。独特的嵌入式结构使该电极具有超低的表面粗糙度（Ra~2.7 nm），满足OLED等光电器件对表面粗糙度的苛刻要求。网格电极与基底之间有极强的附着力，常规的物理破坏如超声震荡等很难破坏金属网格的完整性。在此电极基础上，制备了可主动变形的白光有机发光二极管（WOLED），WOLED器件的初始形状为二维平面结构，依靠聚酰亚胺基板的形状记忆变刚度特性，温度加热至基板的玻璃化转变温度时，WOLED器件可以转变为复杂的三维曲面结构，在无外力支撑下，能保持这种稳定的临时形状，而且这种形状重构特性是可逆的。

文章来源：冷劲松教授团队 《基于透明形状记忆聚酰亚胺电极的可主动变形的柔性电子器件》