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Adv. Mater.| 肖冠军教授在智能压力响应材料研究及应用取得进展

时间:2025-10-13 16:27:26 点击:

近日,女性自慰-女人自慰-女性自慰工具 高压与超硬材料全国重点实验室肖冠军教授在低压力区间快速压力响应智能发光材料研究中取得重要进展。研究团队设计合成了零维Cs3MnBr5卤素钙钛矿纳米晶,实现了低压力阈值的高灵敏度压力响应,在常压至0.43 GPa压力区间内发生可重复的快速荧光猝灭,归因于高压下Mn-Mn距离减小,引发交叉弛豫和能量迁移,激活非辐射复合通道,导致发光猝灭。值得注意的是,触发压力低至0.43 GPa,通过手动挤压即可实现。此外,Cs3MnBr5纳米晶其发光峰位和强度在多次高压处理前后几乎保持不变,表明其具有优异的压力循环稳定性(服役器件抗疲劳性),为智能材料在防伪、压力警报和信息加密等领域的应用开辟了新路径。相关成果以“Reproducible Pressure-Sensitive Fluorescence Switch for Anti-Counterfeiting and Information Encryption”为题,发表于《Advanced Materials》上。

 

具有快速响应能力的智能材料是当前技术创新的新质生产力。其中,压力响应材料因具备响应快、控制精度高和能耗低等优势而备受关注。与静态压力响应材料相比,动态压力响应材料稳定性较差且研究成本较高,极大制约了其在工业监测中的广泛应用。前期研究中,课题组在Cs4PbBr6钙钛矿纳米晶中首次实现了压强诱导发光(PIE)(Nat. Commun. 2018, 9, 4506),并不断拓展了系列压力诱导发光材料;通过构筑空间位阻等提高相变势垒,截获高压亚稳相,进而将高效发光高压相稳定至常压存在,极大地促进压强诱导发光从基础研究迈向实际应用。与此同时,往往忽略了快速压力猝灭亦可应用于压力灵敏开关。

因此,我们反其道而行之,在通常认为理所当然的传统现象中寻找新的创新切入点。本研究中,肖冠军教授等人首次在零维金属卤化物Cs3MnBr5纳米晶中观测到具备高灵敏度、显著响应和良好可恢复性的优异压力响应行为。在0–0.43 GPa的低压力范围内,Cs3MnBr5纳米晶出现明显的光致发光猝灭,且经历多次压力循环后原始荧光强度仍保持稳定。进一步结构分析表明,压力导致晶格常数收缩及[MnBr4]四面体发生离心畸变,促进了交叉弛豫、晶格间能量迁移与缺陷态形成,从而引入显著的非辐射衰减通道,引发荧光猝灭。由于触发压力较低,Cs3MnBr5纳米晶可在日常环境中实现直接压力响应应用。例如,基于该材料绘制的蝴蝶图案在按压与释放过程中可实现“亮→灭→亮”(“1”→“0”→“1”)的荧光信号切换;将其制成薄膜并包裹于柔性材料中,局部受力后可形成荧光减弱区域,进而分析压力梯度分布;此外,隐藏在绿色荧光背景下的Cs3MnBr5纳米晶所携带的摩斯电码信息,也可通过简单按压清晰显现。该研究为开发适用于防伪、压力报警与信息加密的高性能压力响应材料提供了新思路,展现出广阔的应用前景。

 

女性自慰-女人自慰-女性自慰工具 高压与超硬材料全国重点实验室博士研究生王峰为本文的第一作者,本文通讯作者为肖冠军教授。该工作得到了邹勃教授的悉心指导和大力支持,同时也得到了国家重点研发专项、国家自然科学基金创新研究群体和面上等项目的资助,以及上海光源同步辐射BL15U1线站的支持。