复旦大学研究团队突破高亮度技术——高级讲师引领科研新进展

各位老铁们好，相信很多人对复旦大学研究团队突破高亮度技术——高级讲师引领科研新进展都不是特别的了解，因此呢，今天就来为大家分享下关于复旦大学研究团队突破高亮度技术——高级讲师引领科研新进展以及的问题知识，还望可以帮助大家，解决大家的一些困惑，下面一起来看看吧！

(A) 抗淬灭近红外二区分子荧光探针设计；(B) 用于活体高分辨率淋巴成像；(C) 活体4毫米深度

小分子荧光探针是荧光成像与传感技术在生物医学研究中得以发挥重要作用的有力工具。近年来兴起的近红外二区（1000~1700 nm）荧光成像技术为该领域带来一次重大技术变革。相比于传统技术采用的短波段（400~900 nm）荧光，近红外二区荧光可显著降低生物组织的散射以及自发荧光干扰，因而极大地革新了成像分辨率和成像深度。然而限制该技术得以进一步发展的一个重要瓶颈是缺乏合适的小分子荧光探针。目前开发的荧光探针在水中普遍面临着荧光淬灭，光稳定性差等问题，并且缺乏荧光传感特性，在生物传感分析中应用受限。

针对上述问题，张凡教授研究团队打破聚集诱导荧光淬灭的传统惯性思维，发现溶剂极性增强是诱导荧光淬灭的主要成因，并基于此开发了系列波长可调的抗淬灭近红外二区花菁染料。与传统染料相比，该类染料在水中的荧光亮度提升了高达44倍，并获得了更优异的光稳定性，其活体淋巴成像效果远胜于金标准染料吲哚菁绿。与此同时，研究团队通过对染料光物理性质的深入研究，成功构筑了首个近红外二区pH传感探针，并将其应用于无创的4 mm组织深度下胃酸定量检测。在此过程中，研究团队克服了长期以来因组织内光衰减造成的活体荧光定量分析难的问题，提出了“波长分区比率荧光”定量分析方法。该方法利用两个在组织内衰减特征相似的荧光信号进行比率校正，同时结合体外模拟组织校正曲线，为活体内荧光定量分析提供了新的解决方案。

张凡课题组的博士生王尚风为论文第一作者。该工作得到了复旦大学化学系、聚合物分子工程国家重点实验室、上海市分子催化与功能材料重点实验室、国家重点研发项目、国家自然科学基金杰出青年基金、上海市科学技术委员会重点基础研究项目的大力支持。

来源：化学系

编辑：曾正

弯折水洗都不怕！复旦大学团队自主研发“穿”在身上的显示器

原标题：弯折水洗都不怕！复旦大学团队自主研发“穿”在身上的显示器

东方网记者傅文婧、刘晓晶3月11日报道：有没有想过我们的衣服可以变成显示器？抬起衣袖，就能自如地浏览咨询、收发讯息、甚至交通导航……这样的场景并非遥不可及。近日，复旦大学高分子科学系教授彭慧胜领衔的研究团队，成功将显示器件的制备与织物编织过程实现融合，在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件，揭示了纤维电极之间电场分布的独特规律，实现了大面积柔性显示织物和智能集成系统。

北京时间3月11日，相关研究成果以《大面积显示织物及其功能集成系统》（“Large-area display textiles integrated with functional systems”）为题在线发表于《自然》（Nature）主刊，审稿人评价其“创造了重要而有价值的新知识”。彭慧胜、陈培宁为该论文通讯作者，复旦大学高分子科学系博士研究生施翔、硕士研究生左勇以及工程与应用技术研究院博士研究生翟鹏为第一作者。

让织物从变色、发光到显示

从模糊到清晰，从单色到彩色，从笨重到轻薄……近几十年来，显示作为电子设备的重要输出端不断更新迭代，由最初的阴极射线管显示、液晶显示、有机发光二极管显示发展至现在的柔性薄膜显示，取得了长足进步。而如何将显示功能有效集成到电子织物中，同时确保织物的柔软、透气导湿、适应复杂形变等特性？这是智能电子织物领域面临的一大难题。

彭慧胜带领的研究团队多年致力于智能高分子纤维与织物研发。团队以“在织物编织过程中，经纬线的交织可以自然地形成类似于显示器像素阵列的点阵。”为灵感，着眼于研制两种功能纤维——负载有发光活性材料的高分子复合纤维和透明导电的高分子凝胶纤维，通过两者在编织过程中的经纬交织形成电致发光单元，并通过有效的电路控制实现新型柔性显示织物。

“这就是我们用于编织的发光纤维材料。”彭慧胜拿起一卷缠绕于纺锤上的纤维介绍道。这些直径不足半毫米的纤维材料，实验案台上还有多卷，颜色各异，乍一看与生活中的寻常纱线类似。“而当我们给它们通上电，它们就显示出了独特一面——会发明亮的光。”他拿起手边的一件卫衣，展示其基本功能，卫衣上的复旦大学校徽由发蓝光的纤维编织而成，接通电源后，蓝色的校徽图案在室内清晰可辨。

是什么使织物拥有了显示特性？其内在结构如何？ “显示织物内呈现独特的搭接结构，由发光经线和导电纬线交错而成。”彭慧胜解释道。从横截面方向看，其中一根为涂覆有发光材料的导电纱线，另一根透明导电纤维通过编织与其经纬搭接。“施加交流电压后，位于发光纤维上的高分子复合发光活性层在搭接点区域被电场激发，就形成一个个发光‘像素点’。”

就这样，在电场的激发下，电极和发光层凭借物理搭接即可实现有效发光，该方法可以将发光器件制备与织物编织过程相统一，利用工业化编织设备，实现了长6米、宽0.25米、含约50万个发光点的发光织物，发光点之间最小的间距为0.8毫米，能初步满足部分实际应用的分辨率需求。通过更换发光材料，还可实现多色发光单元，得到多彩的显示织物。

弯折、水洗都不怕

比起传统的平板发光器件，发光纤维直径可在0.2毫米至0.5 毫米之间精确调控，奠定了其“超细超柔”的特性。以此为材料一针一线梭织而成的衣物，可紧贴人体不规则轮廓，像普通织物一样轻薄透气，确保良好的穿着舒适度。

团队研究发现，具有高曲率表面的纤维相互接触时，在接触区域会形成不均匀的电场分布，这样的电场不利于器件在变形过程中稳定工作。而在现实生活中，穿在身上的衣服难免会有磕磕碰碰，也需日常清洗。如何能使显示织物适应外界环境的改变，乃至抵御住反复摩擦、弯折、拉伸等外在作用力，保证发光的稳定性？

团队在导电纤维纬线的力学性能方面下足了功夫，通过熔融挤出方法制备了一种高弹性的透明高分子导电纤维。在编织过程中，该纤维由于线张力的作用，与发光纤维接触的区域发生弹性形变，并被织物交织的互锁结构所固定。“通过对高分子导电纤维的模量调控，使其在与发光经线交织时发生自适应弹性形变，从而形成稳定接触界面，并使得在纤维曲面上形成了类似平面的电场分布，从而确保了织物中‘像素点’的均匀稳定发光。”彭慧胜说。

实验结果表明，在两根纤维发生相对滑移、旋转、弯曲的情况下，交织发光点亮度变动范围仍控制在5%以内，显示织物在对折、拉伸、按压循环变形条件下亦能保持亮度稳定，可耐受上百次的洗衣机洗涤。

除显示织物之外，研究团队还基于编织方法实现了光伏织物、储能织物、触摸传感织物与显示织物的功能集成系统，使融合能量转换与存储、传感与显示等多功能于一身的织物系统成为可能。该系统在物联网和人机交互领域，如实时定位、智能通讯、医疗辅助等方面表现出良好应用前景。

极地科考、地质勘探等野外工作场景中，只需在衣物上轻点几下，即可实时显示位置信息，地图导航由“衣”指引；把显示器“穿”在身上，语言障碍人群以此作为高效便捷交流和表达的工具……这些原存于想象中的场景，或许在不远将来就能走进人们的生活。（傅文婧、刘晓晶）