有機(jī)納米聚合物為塑料電子提供新方案

有機(jī)半導(dǎo)體及柔性電子技術(shù)，是承載未來信息產(chǎn)業(yè)與智能制造具潛力的載體。中國科學(xué)院院士黃維和南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院解令海教授團(tuán)隊(duì)，近日借鑒中國方圓文化和古代窗格結(jié)構(gòu)，突破了高分子的新概念并合成了有機(jī)納米聚合物，他們實(shí)現(xiàn)了基于中心對稱分子排列的立體選擇格子化和聚格子化。4月9日，國際頂級期刊《自然·通訊》在線發(fā)表該成果。

手畫手聚格類有機(jī)納米聚合物，受訪者供圖

柔性電子技術(shù)、特別是有機(jī)電子技術(shù)在有機(jī)顯示、有機(jī)激光、有機(jī)光伏、有機(jī)場效應(yīng)晶體管、傳感與執(zhí)行、信息存儲與憶阻計(jì)算等方面仍面臨巨大挑戰(zhàn)。目前，只有有機(jī)發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模商業(yè)化，同時(shí)還面臨著量子點(diǎn)、鈣鈦礦與二維納米等新興材料的激烈競爭。

近年來，黃維院士和解令海教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)針對于高分子的局限性這一問題，提出了有機(jī)納米聚合物的概念，并開創(chuàng)了聚格類有機(jī)納米聚合物這一新的研究方向。

有機(jī)納米聚合物，是指由有機(jī)納米單體作為重復(fù)單元，經(jīng)共價(jià)納米連接而成的一類高分子，這類骨架結(jié)構(gòu)兼顧碳納米類無機(jī)光電特性與高分子的可溶液加工優(yōu)勢。

從創(chuàng)新結(jié)構(gòu)角度發(fā)展合成策略是開啟這一方向的關(guān)鍵，“在該研究中，我們設(shè)計(jì)的A2B2型合成子不僅克服了交聯(lián)問題，而且有效控制了納米聚合物的立構(gòu)規(guī)整度。”解令海介紹，他們借用了1948年荷蘭版畫大師摩里茨·科奈里斯·埃舍爾創(chuàng)作的《手畫手》命名了這一類納米聚合物，即手畫手聚格，表現(xiàn)出了有機(jī)納米聚合物關(guān)鍵特征。

黃維院士表示，有機(jī)納米聚合物半導(dǎo)體將為塑料電子提供新的方案，這將影響新一代有機(jī)寬帶隙半導(dǎo)體材料、電泵浦激光、柔性電子器件、印刷顯示技術(shù)以及信息存儲與神經(jīng)形態(tài)計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展。