Razvoj prevodnih polimernih vlaken (CPF) je ključnega pomena za razvoj prevodnih polimernih vlaken, od naprednih vlakenskih naprav do najsodobnejše tekstilne elektronike. Uporaba neprekinjeno prevodnih polimernih vlaken zahteva majhen premer, da se maksimizira njihova električno aktivna površina, orientacija mikrostrukture in mehanska trdnost. Vendar pa je s pogosto uporabljeno tehnologijo mokrega predenja ta cilj težko doseči.

Nedavno je ekipa Politehnične univerze v Hong Kongu (PolyU) predlagala dobro strategijo izmenjave topil za izdelavo ultrafinih polianilinskih (PAni) vlaken (UPFF) v velikem obsegu z uporabo izboljšane tehnike mokrega predenja. Počasna difuzija med dobrimi topili očitno zmanjša viskoznost fibril in jim zagotovi odlično natezno razmerje. Premer pridobljenih UPFF je manjši od 5 μm. Poleg tega ultrafina morfologija in močno izboljšana elektroaktivna površina spodbujata odlično elektrokemijsko aktivnost in mehanske lastnosti polimera. Sorodno delo je znano kot "Scalable production of ultrafine polianiline fibres for taktilna organska sinteza" (Prilagodljiva proizvodnja ultrafinih polianilinskih vlaken za taktilno organsko sintezo), komentar pa je objavljen v najnovejši številki revije Nature Communications.

Priprava in karakterizacija UPFF

V izboljšanem enostopenjskem postopku mokrega predenja so bili UPFF-ji množično proizvedeni z uporabo dobrega topila kot koagulacijske kopeli. Raziskovalci so opazili, da se je premer gelskih vlaken pri raztezanju v kopeli dramatično zmanjšal. Mikrovlakna imajo gladko površino, visoko kristalizirano mikrostrukturo in enakomerne električne lastnosti. Poleg tega odlično razmerje raztezanja omogoča UPFF-jem učinkovitost nad 40 m/min. Na primer, za pripravo 5.4 km dolgega UPFF-ja sta potrebni le 2 uri.

Nadalje smo raziskali vpliv zoženja gelskih fibril na polianilinsko verigo z uporabo dobrega topila kot koagulacijske kopeli in domnevali, da lahko pojav zoženja povzročita dva dejavnika: difuzijska razlika in medfazni tlak. UPFF imajo odlične mehanske lastnosti. Za razliko od tradicionalnih polimernih vlaken krivulja deformacije in napetosti UPFF kaže krhko lomno obnašanje, natezna deformacija pa znaša 3.67 % ± 0.64 %. UPFF ima modul 29.89 ± 5.6 GPa in trdnost 1080 ± 71 MPa.

Zmogljivost shranjevanja energije in naboja

Ultra fina morfologija optimizira električno aktivno površino, kar omogoča UPFF-jem, da kažejo vrhunske zmogljivosti shranjevanja energije in naboja. Ugotovljeno je bilo, da se potencial in kapacitivnost v 120 ciklih polnjenja in praznjenja nista bistveno zmanjšala, kar kaže na odlično elektrokemijsko stabilnost UPFF-jev.

Struktura in delovanje vseh trdnih OECT

Zaradi odlične zmogljivosti shranjevanja energije in naboja v UPFF-jih so raziskovalci predstavili visokozmogljivo popolnoma trdno fotodiodno OECT. Zaradi izjemne fleksibilnosti in prosojnosti PVA in PU je popolnoma trdna OECT zelo mehka, s prepustnostjo več kot 80 % v vidnem območju in debelino manj kot 300 μm.

Vsi naši izdelki so opravili GRS certifikat (certifikat je prikazan na sliki), kot npr. bela ACY 2075 in pokrita preja 3075.

(Vir: Meje v polimerni znanosti)