MicroFab Inkjet噴墨打印在助力柔性電致變色器件制備中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：31　發(fā)布日期：2025-8-8　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

東華大學(xué)先進(jìn)纖維材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張耀鵬教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用MicroFab Jetlab 4高精度噴墨打印系統(tǒng)將具有良好分散性的聚苯胺（PANI）納米片沉積在織物上，構(gòu)筑了一種具有優(yōu)異的電導(dǎo)性和柔韌性的“side-by-side”結(jié)構(gòu)織物型柔性電致變色器件（FECD），在550 nm處的反射率達(dá)到22.9%，并在彎曲1000次后無(wú)明顯的電致變色性能下降，在可穿戴智能服裝和柔性紡織品顯示器領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：噴墨打印、柔性電致變色器件（FECD）、聚苯胺（PANI）納米片、可穿戴智能服裝、柔性顯示

▶技術(shù)優(yōu)勢(shì)：研究MicroFab Jetlab 4高精度噴墨打印系統(tǒng)，通過(guò)精確控制墨滴工藝參數(shù)（峰值電壓范圍為35至45 V，時(shí)間為40至50μs）在預(yù)定位置將PANI油墨印刷在工作電極上，制備織物型FECD
▶結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：設(shè)計(jì)和構(gòu)建一種基于織物的“并排”結(jié)構(gòu)的FECD，其中工作電極和對(duì)電極在同一側(cè)，是FECD的理想選擇之一，自主研發(fā)的PVA基半固態(tài)電解質(zhì)有效解決電解液的泄露問(wèn)題，織物電極具有優(yōu)異的電導(dǎo)性和柔韌性。
▶性能優(yōu)異：所制備的FECD在550 nm處的反射率達(dá)到22.9%，高于大多數(shù)報(bào)道的反射性電致變色器件，且該器件具有優(yōu)異的可調(diào)顯色能力，并在彎曲1000次后無(wú)明顯的電致變色性能下降，證明了該織物基FECD具有優(yōu)異的力學(xué)柔性和電致變色穩(wěn)定性。

▲圖1：織物基柔性電致變色器件的制備示意圖

▲圖2：織物基柔性電致變色器件的光學(xué)特性（a-b）不同電壓下器件的反射率（a）和相應(yīng)的光學(xué)照片（b）；（c）CIE色度圖；（d-e）彎曲狀態(tài)下器件的未著色（d）和著色（e）狀態(tài)；（f）彎曲180°后器件的反射率

電致變色材料的光學(xué)屬性（透光率、反射率和吸光度）可在電壓作用下發(fā)生可逆變化，外觀上呈現(xiàn)出不同顏色，被廣泛應(yīng)用于智能顯示、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。因此，構(gòu)筑兼具良好電致變色性能和力學(xué)柔韌性的柔性電致變色器件（FECD）引發(fā)了研究者的關(guān)注。這就要求電極、電致變色材料、電解質(zhì)等各組分均具有良好的柔韌性和界面結(jié)合力。本研究通過(guò)使用MicroFab Jetlab 4高精度噴墨打印系統(tǒng)將具有良好分散性的聚苯胺（PANI）納米片沉積在織物上，構(gòu)筑了一種具有優(yōu)異的電導(dǎo)性和柔韌性的“side-by-side”結(jié)構(gòu)織物型FECD，具有優(yōu)異的力學(xué)柔性和電致變色穩(wěn)定性，在可穿戴智能服裝和柔性紡織品顯示器領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用潛力。

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參考文獻(xiàn)：
[1] Hongjie Xie, Shuanghong Peng, Xiangyu Huang,etc.Electrochromic Fabric Device Based on Lamellar Polyaniline through Inkjet Printing[J].Macromolecular Rapid Communications,2025,46(2400945).

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