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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
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徐彩虹/張宗波團(tuán)隊(duì)在特種功能涂層研究方面取得新進(jìn)展
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徐彩虹/張宗波團(tuán)隊(duì)在特種功能涂層研究方面取得新進(jìn)展 發(fā)布時(shí)間：2026-02-06【字體： 大 中 小 】【打印】 【關(guān)閉】 觸摸屏已成為電子產(chǎn)品不可或缺的交互界面，但其頻繁觸控的特性也使之成為病原體傳播的溫床。開發(fā)能夠阻斷疾病傳播的抗菌防護(hù)涂層迫在眉睫，但這在材料設(shè)計(jì)上面臨巨大挑戰(zhàn)：涂層必須同時(shí)滿足強(qiáng)效抗菌、高光學(xué)透光率、生物安全、極端環(huán)境耐受性等多重且往往相互沖突的性能需求。 化學(xué)所極端環(huán)境高分子材料實(shí)驗(yàn)室徐彩虹/張宗波團(tuán)隊(duì)長期致力于硅基聚合物陶瓷前驅(qū)體的研究。在前期工作中，該團(tuán)隊(duì)提出了全氫聚硅氮烷（PHPS）紫外輻照轉(zhuǎn)化制備無機(jī)涂層的新方法。基于此，團(tuán)隊(duì)研制了共價(jià)鍵合的超薄（＜200nm）氧化硅-co-聚醚酰亞胺復(fù)合膜（Adv. Energy Mater. 2025, e05932）、超�。ǎ�20nm）氧化硅-co-聚乙烯復(fù)合膜（Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2417160），實(shí)現(xiàn)了聚合物薄膜耐溫性、擊穿電壓強(qiáng)度的大幅提升，為高性能能源存儲(chǔ)器件的界面設(shè)計(jì)提供了新思路。 近期，在國家自然科學(xué)基金委及化學(xué)所項(xiàng)目支持下，徐彩虹/張宗波團(tuán)隊(duì)提出了一種“一體化”溶液加工策略，成功制備出具有強(qiáng)效抗菌性能的防護(hù)涂層。該策略以PHPS同時(shí)作為無機(jī)基質(zhì)前驅(qū)體與內(nèi)源性還原劑，在基質(zhì)中原位生成銀納米顆粒；針對(duì)納米顆粒易團(tuán)聚難題，引入雙功能偶聯(lián)劑KH-590，通過硫醇配位與硅烷偶聯(lián)的協(xié)同作用，將銀納米顆粒高度分散并共價(jià)錨定在無機(jī)基質(zhì)中。該涂層在保持高光學(xué)透明度的同時(shí)，協(xié)同實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)效抗菌（對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌殺滅率分別為≥99.99%和≥99.92%）、優(yōu)異力學(xué)性能（硬度達(dá)1.58 GPa，彈性模量為12.7 GPa）以及極端環(huán)境耐受性。此外，其接觸式殺菌機(jī)制確保了良好生物相容性（細(xì)胞存活率>100%），理論使用壽命在典型使用場景下預(yù)計(jì)可超過2年。 相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Advanced Materials期刊（Advanced Materials, 2026, e19048），論文第一作者是博士生畢波，通訊作者為張宗波研究員和李鵬飛助理研究員。 納米復(fù)合涂層的溶液加工制備流程、濕氣誘導(dǎo)共價(jià)錨定機(jī)理示意圖及其在柔性觸控顯示器件上的應(yīng)用展示 極端環(huán)境高分子材料實(shí)驗(yàn)室 2026年2月6日 |
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