近日,国际著名光学期刊《Laser & Photonics Reviews》(中国科学院大类分区物理类1区Top期刊)在线发表我校材料科学与工程学院聂坤博士等在纤维基柔性可穿戴传感领域取得的新进展—“Near-Unity Quantum Yield in All-Inorganic Double Perovskite Resistant to Thermal Quenching for Flexible Wearable Sensor” (DOI: https://doi.org/10.1002/lpor.71964)。武汉纺织大学是该论文的第一完成单位且唯一通讯单位。材料学院聂坤博士为论文的唯一通讯作者,材料学院2025级硕士研究生董娟为论文的唯一第一作者。


随着人们对环境友好型和高性能光电传感材料需求的增加,无铅金属卤化物因其环境友好、结构可调和光电性能优异,逐渐成为光电器件领域的热门研究对象。然而,如何同时实现近单位量子产率与多环境稳定性,仍是当前面临的挑战之一。聂坤博士等通过缺陷工程调控晶体结构,在保持材料结构稳定性的同时有效抑制非辐射复合,成功制备出兼具近单位光致发光量子产率与优异抗热猝灭性能的无铅双钙钛矿微晶,为高性能柔性智能可穿戴器件的设计与研究提供了新思路。

通过密度泛函理论计算表明,强激子局域化是实现近单位量子产率的关键电子机制。缺陷工程调控后的晶格刚性增强,载流子被严格限域于发光多面体单元内,非辐射弛豫通道受到显著抑制,从而大幅提升辐射复合效率。

此外,聂坤博士等利用该纤维构建的柔性智能可穿戴传感器可准确识别行走、奔跑、跳跃等人体运动信号,在智能可穿戴设备、健康监测、运动分析等领域展现出广阔的应用前景,为未来智能柔性材料的设计与应用提供了新方向。(编辑:张晨冉)