朱錦濤教授團隊在高分子有序結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域取得進展
新聞網(wǎng)訊（通訊員 吳疆鄂）近日，化學(xué)與化工學(xué)院朱錦濤教授團隊在響應(yīng)性高分子光子晶體材料、高分子-無機粒子超晶格存儲器件方面取得系列進展，相關(guān)研究成果相繼在《先進材料》(Advanced Materials)雜志上發(fā)表。
4月2日，《先進材料》在線刊發(fā)了題為“Responsive Block Copolymer Photonic Microspheres” (Adv. Mater. 2018, DOI:10.1002/adma.201707344)的研究成果。我校為第一完成單位，論文第一作者是化學(xué)與化工學(xué)院博士生楊一，朱錦濤教授為論文通訊作者。光子晶體是具有周期性有序結(jié)構(gòu)的光學(xué)材料，由于結(jié)構(gòu)多樣性和可設(shè)計性使其在顯示、編碼載體、傳感和光纖等方面有重要應(yīng)用。該團隊針對目前人工光子晶體制備方法復(fù)雜，形式單一、光學(xué)信號的角度依賴等問題，設(shè)計了一種基于嵌段共聚物的響應(yīng)性光子晶體微球。通過微流控技術(shù)與嵌段聚合物空間受限組裝相結(jié)合的方法，構(gòu)建了具有類似洋蔥狀的同心層有序結(jié)構(gòu)；獨特的三維對稱結(jié)構(gòu)使其在溶液pH值和有機溶劑響應(yīng)時具有良好的單色性和光學(xué)信號角度獨立性，可用于溶液性質(zhì)的裸眼檢測和傳感等領(lǐng)域。該研究不僅提出了一種新的有序結(jié)構(gòu)光學(xué)材料構(gòu)筑方法，還為設(shè)計周期性結(jié)構(gòu)提供了一種新的模板。
5月21日，《先進材料》在線刊發(fā)了團隊最新研究成果“Centimeter-scale Inorganic Nanoparticles Superlattice Monolayer with Non-closed-packing and Its High Performance in Memory Devices)” (Adv. Mater. 2018, DOI: 10.1002/adma.201800595)。我校為第一完成單位，化學(xué)與化工學(xué)院博士后王珂及南京郵電大學(xué)博士生凌海峰為共同第一作者，朱錦濤教授與南京郵電大學(xué)解令海教授、儀明東教授為論文的共同通訊作者。超晶格是一種具有嚴格周期性和高度有序性的納米復(fù)合材料。團隊成員利用高分子接枝金納米粒子（組裝基元）具有的微弱兩親性，提出了一種新的“油/水界面快速組裝”法。隨有機溶劑的揮發(fā)，納米粒子在油/水兩相界面快速（小于1秒）自組裝成大面積的超晶格單層膜（約3×3厘米）。該方法克服了本領(lǐng)域難以構(gòu)建大面積、非緊密堆積超晶格單層膜的難題，實現(xiàn)了超晶格從緊密堆積到非緊密堆積的轉(zhuǎn)變和超晶格材料晶格常數(shù)的大范圍調(diào)控，為非緊密堆積超晶格材料在微電子、生物傳感、光電器件等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能?；诖?，團隊成員與南京郵電大學(xué)解令海團隊合作，以制備的超晶格單層膜為納米浮柵層，構(gòu)筑了一種高性能有機場效應(yīng)電信號存儲器。與傳統(tǒng)方法制備的同類型電信號存儲器相比，該存儲器在存儲窗口、維持時間、器件穩(wěn)定性等方面都表現(xiàn)出優(yōu)異性能。例如，與傳統(tǒng)的無序結(jié)構(gòu)超晶格存儲器件相比，該類高度有序超晶格納米浮柵存儲器件的存儲開關(guān)比可達105，實現(xiàn)了存儲態(tài)分明的8階存儲特性（即3比特信息存儲），并且穩(wěn)定的存儲壽命可達10年以上。
以上研究工作得到了國家杰出青年科學(xué)基金(51525302) 和華中科技大學(xué)學(xué)術(shù)前沿青年團隊項目的支持。
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https://doi.org/10.1002/adma.201707344
https://doi.org/10.1002/adma.201800595
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