兼具墨水直写及电擦除的PEDOT(聚3，4-乙烯二氧噻吩）光子晶体图案的制备及性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51873221
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    王京霞
  • 依托单位：
    中国科学院理化技术研究所
  • 学科分类：
    E0307.智能与仿生材料
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Pattern PCs have became an important express way for the application of PCs in display and devices. To overcome the difficulty in recyclability of the PC pattern and the presence of the PC pattern upon any external stimulus, this project put forward a novel way for the fabrication of PC pattern by direct writing/electronic erasing based on solvent-induced redox effect of PEDOT PCs. The pattern can be easily fabricated by ink-writing, and be kept permanent state, and being erased at desired by electronic. The PC pattern can be easily repeat write/erase. The earlier studies have preliminary confirmed the feasibility of the ink writing/electronic erasing. This project will systematically investigate the mechanism of solvent-induced redox of the PEDOT PC, including the solvent kinds, immersion time, and writing way for the blue-shift of stopand and pattern fabrication, find out the internal rule for the basic chemical composition, morphologies, and doping/dedoping state, to obtain an effective approach for the fabrication of stable, reversible, ink-writing/electronic erasing PC pattern. The stability, recyclability and the relative applications have should be investigated. The project will provide important materials/theoretical basis for the creation of novel PC-based optic devices.
光子晶体图案已成为光晶显示及器件应用的重要方式。本项目针对当前光子晶体图案难以实现可逆擦写这一制约其重复使用的关键问题，基于聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)光子晶体受溶剂诱导产生的带隙蓝移现象以及其电化学特性，提出一种兼具墨水直写、电擦除的光子晶体图案制备新方法。申请人的前期研究初步证实了在PEDOT光子晶体基底上采用水性墨水直写/电擦除图案的可行性。本项目将系统研究溶剂诱导PEDOT光子晶体带隙蓝移的影响因素及影响机理，包括溶剂种类、溶剂作用时间、作用方式等对光晶带隙蓝移现象及最终图案制备的影响规律；深入理解这些不同溶剂诱导现象对其表面化学组成、微观结构，掺杂及脱掺杂态的影响，研究溶剂的诱导现象对其带隙蓝移的内在关联规律；最终实现具有良好稳定性及可重复性的兼具墨水直写及电擦除光晶图案的可控制备，并拓展所制备光晶图案的器件应用。该项目可为新型光晶图案及高性能光学器件提供材料及实验基础。

结项摘要

圆满完成了项目规定的各项指标。本项目为解决当前光晶图案难以可逆擦写重复利用的问题，开展了包括PEDOT、蓝相液晶、偶氮液晶、胆甾液晶等多类材料的光晶图案的可逆擦写，并研究了相关材料的性能和应用。主要研究内容包括（1）PEDOT图案：在PEDOT光子晶体上及PEDOT薄膜上分别实现了多彩图案的水写和电擦（Adv. Funct. Mater. 2019，ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021）；并研究了PEDOT反蛋白石结构光子晶体的多溶剂响应的大带隙移动性能（Nanoscale Adv., 2021）；（2）蓝相液晶图案：基于单畴蓝相液晶网络实现高精度多彩“活”图案的可逆擦写（J. Mater. Chem. C, 2019，Adv. Funct. Mater. 2022）；基于蓝相液晶的软超材料非扩散相变实现防伪标签（Nat Comm, 2021）；（3）偶氮及胆甾相液晶图案：基于光驱动偶氮苯分子开关实现无墨水可重写光子晶体纸及光化学/光热偶氮苯反蛋白石驱动器（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021， 2022）；基于胆甾液晶微粒子及非聚合体系实现传感器及具有多模记忆效应的光/热/电/压力驱动光子图案（Sci China Mater 2022，Chemical Engineering Journal, 2022）；（4）其他图案及相关光电器件的尝试工作。这些工作为发展高性能光子晶体的器件及相关应用提供了实验和理论基础。相关研究结果以第一或通讯作者发表包括Nature Comm (1), Adv. Mater.(3), Adv. Funct. Mater.(2), ACS Appl Mater. Interf (4), Science China Materials (2), J. Mater.Chem. C (1)等26篇，申请及授权专利12个，参加国际会议邀请报告6个，参加国际国内会议多次.

项目成果

期刊论文数量（26）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（12）
Single‐, Dual‐, Triple, and Quadruple‐Wavelength Surface‐Emitting Lasing in Blue‐Phase Liquid Crystal
单、双、三和四波长表面——在蓝相液晶中发射激光
  • DOI：
    10.1002/adma.202108330
  • 发表时间：
    2021-12
  • 期刊：
    Advanced Materials
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Jie Liu;Yujie Chen;Feng Jin;Jingxia Wang;Tomiki Ikeda;Lei Jiang
  • 通讯作者：
    Lei Jiang
Solvent-Induced Programable Wettability/Transparency Transition of Electrospun Colloidal Fibers with Embedded Polymer Nanospheres for Oil Adsorption and Plastic Remediation
用于油吸附和塑料修复的嵌入聚合物纳米球的电纺胶体纤维的溶剂诱导可编程润湿性/透明度转变
  • DOI：
    10.1021/acsanm.2c00347
  • 发表时间：
    2022-03
  • 期刊：
    ACS Applied Nano Materials
  • 影响因子：
    5.9
  • 作者：
    Weihao Meng;Shujian Yuan;Aihua Du;Yong Zhao;Jingxia Wang;Lei Jiang
  • 通讯作者：
    Lei Jiang
Liquid-Phase Super Photoactuator through the Synergetic Effects of a Janus Structure and Solvent/Thermal/Photo Responses
通过Janus结构和溶剂/热/光响应的协同效应实现液相超级光致动器
  • DOI：
    10.1002/adfm.202105728
  • 发表时间：
    2021-09-01
  • 期刊：
    ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS
  • 影响因子：
    19
  • 作者：
    Liu, Junchao;Wang, Jingxia;Jiang, Lei
  • 通讯作者：
    Jiang, Lei
Synthesis of Hyperbranched Polymer for 3D Printing
用于3D打印的超支化聚合物的合成
  • DOI：
    10.1002/cjoc.202100521
  • 发表时间：
    2021-08
  • 期刊：
    Chinese Journal of Chemistry
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Song Yibo;Yang Fahu;Zheng Zhenwei;Wu Pingping;Huo Lixia;Guo Jinshan;Wang Jingxia
  • 通讯作者：
    Wang Jingxia
Multi-solvent large stopband monitoring based on the insolubility/superoleophilicity of PEDOT inverse opals.
基于PEDOT反蛋白石不溶性/超亲油性的多溶剂大阻带监测
  • DOI：
    10.1039/d1na00301a
  • 发表时间：
    2021-07-27
  • 期刊：
    Nanoscale advances
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Wu P;Wang J;Jiang L
  • 通讯作者：
    Jiang L

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  • 作者：
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    江雷

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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