在外力作用下能够可逆拉伸且具有优异光学/力学特性的有机室温磷光材料在柔性电子和光子学领域具有巨大的应用潜力。目前报道的有机温磷光弹性体主要是通过将小分子磷光晶体掺入聚合物基质（如聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯等）的方法获得。然而，这些晶体掺杂弹性体在外加应力作用下容易发生晶体破碎或断裂，导致磷光强度和发射寿命明显降低甚至淬灭，从而阻碍了其在柔性光电子领域的应用。因此，发展具有稳定力学性能和光学性能的有机室温磷光弹性体仍然面临巨大的挑战。近日，南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室黄维院士、赵强教授与马云教授团队在柔性有机室温磷光（RTP）材料领域取得了新进展（Nature Communications, 2023, 14, 4839）。
与有机室温磷光晶体相比，基于有机室温磷光聚合物的加工性能和RTP性能更加优异，在制备有机室温磷光弹性体方面展现出更大的潜力。然而，如何将亲水性的有机室温磷光聚合物与疏水性的聚二甲基硅氧烷相结合进而制备磷光亮度高、寿命长、颜色丰富、发光均匀的弹性体是亟待解决的难题。为解决这一难题，南京邮电大学研究团队在有机室温磷光聚合物和聚二甲基硅氧烷体系中引入了可以改进聚二甲基硅氧烷亲水性能的聚乙烯醇。他们将上述掺杂体系在365 nm紫外灯照射下均匀混匀，固化后即可得到具有优异光学/力学性能的RTP弹性体。图1 全色有机室温磷光弹性体的光学性质（图片来源：Nat. Commun.）图1所示，该有机室温磷光弹性体具有高透光性、多色、长寿命等光学性能。弹性体表面光滑，聚合物分布均匀，且与聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷具有丰富的氢键、离子间相互作用、偶极-偶极相互作用等，因此展现出优异的RTP性质。图2 全色有机室温磷光弹性体力学特性表征（图片来源：Nat. Commun.）如图2所示，该有机室温磷光弹性体具有可逆弯曲、拉伸特性，展现出稳定的力学性能。厚度为1.0 mm的E3在20 mm/min的拉伸速度下，应变为173%，且在100次的应力-应变循环中仍能够回复如初，拉伸回复的弹性体仍保持优异的RTP特性。图3 全色有机室温磷光弹性体形变区域光学特性表征（图片来源：Nat. Commun.）如图3所示，该有机室温磷光弹性体在形变区域具有稳定的RTP性能。E3在形变1-78%的情况下，形变区域的RTP发光强度和寿命变化较小，且在水环境中，形变区域仍有高亮度的磷光。实验结果表明所制备的有机室温磷光弹性体具有光学/力学稳定性，将它们制备成“RTP线”与“安全墨水”，实现了在光学信息显示、防伪领域的应用。该团队将有机室温磷光聚合物与聚乙烯醇掺杂到聚二甲基硅氧烷基体中，制备了一系列全彩有机室温磷光弹性材料。有机室温磷光聚合物中的氨基和带正电的季磷盐、聚乙烯醇中的羟基、聚二甲基硅氧烷中的醚键可以通过氢键、离子间相互作用、偶极-偶极相互作用等，从而使制备的弹性体具有良好的力学性能和室温磷光性质。即使在最大形变循环过程中，形变区域仍表现出优异的室温磷光。最终，该团队探究了这类弹性材料在光学显示和防伪领域中的应用。该研究成果对发展有机室温磷光弹性材料具有重要的指导意义，并将促进这类材料在可穿戴光电器件、柔性显示和先进防伪等领域取得突破性进展。
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