研究方向:挥发性小分子作用下功能材料结构重构与多模态光学转导
面向智能包装、农产品储运监测和光学信息显示等应用需求,研究水、醇、氨及酸碱挥发物等小分子与聚合物网络及发光单元之间的溶剂化、氢键和酸碱相互作用,揭示刺激分子作用下聚合物链构象、网络结构、相分离状态、薄膜微纳形貌及发光中心电子态的动态重构机制。通过调控聚合物分子量、网络组成、链间相互作用和发光单元表面化学结构,建立材料分子结构与刺激响应阈值、响应动力学及光学输出之间的构效关系,并利用透射、结构色、Fabry–Pérot共振和荧光等光学通道实现结构变化的可视化与信号放大,构建具有可调响应范围、响应速率和多模态输出能力的智能光子薄膜与标签。
研究目标:围绕吸附热力学、传质动力学和网络力学三个彼此耦合但不等价的层级,分别研究灵敏度、响应时间和有效响应范围,并通过梯度/分层结构实现三者的协同优化。面向挥发性小分子监测,揭示分子吸附、扩散及材料结构重构与光学响应之间的关系,构筑高灵敏、快速、宽范围和稳定响应的智能光子薄膜。
对象:水、乙醇、氨等挥发性小分子;
科学问题:吸附—扩散—链松弛/激发态变化—结构重构;
材料平台:聚合物薄膜、纳米纤维和碳点发光单元;
性能目标:高灵敏、快响应、宽范围、稳定可逆