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邓炳耀/李昊轩团队《Adv.Mater.》:纤维遇上AIE,为智能柔性材料打开新天地

作者:张霞 发布时间:2023-02-14 16:25

聚集诱导发光分子(AIEgen)的出现为纤维构建智能柔性材料带来了新的机遇,而纤维不仅可以作为AIEgen实现分子向材料转化的良好载体,还为研究聚集状态下的AIEgen分子运动规律提供了理想平台。AIEgen和纤维相辅相成,在柔性材料领域取得了长足的进步,也体现了AIE研究中的“聚集发光,团结进步”理念。鉴于此,江南大学邓炳耀教授和李昊轩研究员在Advanced Materials上发表了题为“As Fiber Meets with AIE: Opening a Wonderland for Smart Flexible Materials”的综述论文,总结了近年来AIEgen的研究进展及其在纤维领域的潜在应用。该综述从不同的角度出发,系统地介绍了AIEgen的典型特性及产生机理,AIEgen纤维的构建策略以及AIEgen纤维在各种领域的最新应用,最后阐述了AIEgen纤维在未来的发展前景和面临的挑战。希望本文能对AIEgen纤维的发展提供有价值的参考,促进界观和宏观层面的聚集体研究,特别是纤维态下的聚集体研究。

首先从应用的角度出发,介绍几种具有不同性质的典型AIEgen(如光热和光动力特性、具有“开/关”模式荧光探针及红光、蓝光及白光显示等)以及这些性能的产生机理,这将有助于纤维或工程领域的研究人员理解AIE的基本概念。

                                                         几种典型具有光热/光动力的AIEgen及其应用

随后,从聚集态的角度简要介绍了AIEgen纤维的制备方法,包括通过干/湿法纺丝、静电纺丝和气流纺丝等方式直接将AIEgen掺杂到纤维中、在纤维表面接枝(酯化反应和点击聚合反应等)或涂层以及合成含有AIE单元的聚合物进行纺丝等。本节将帮助来自AIE或化学等领域的研究人员理解AIEgen纤维的构建策略,阐明不同构建策略对AIEgen纤维最终性能产生的潜在影响。

“点击聚合”炔-氨反应及涂层法制备AIEgen纤维

此外还重点介绍了AIEgen纤维在能源和环境(海水淡化、离子检测及气体监测等)、生物医学(伤口敷料、纤维基抗肿瘤药物开发)、个人防护设备(抗病毒口罩及防护服等)和显示(湿度传感、白光柔性显示及荧光喷墨打印等)等方面的最新应用。希望为AIEgen纤维的研究提供一个有价值的见解,加速AIEgen纤维的发展。

                                                      AIEgen纤维在界面蒸发中的应用

最后,综述从三个方面进行展望:(1)需要进一步系统研究AIEgen纤维的成型方式与最终性能的构-效关系;(2)在界观和宏观尺度研究AIEgen在纤维中的分子运动规律,实现聚集态和分散态性能一致性;(3AIEgen数据库的建立将极大地促进AIEgen纤维的发展,并且该项工作已经取得进展(ASBase, http://119.91.135.188:8080/)。