中国科大龚兴龙教授课题组《Adv. Funct. Mater.》：基于剪切变硬的力致发光器件用于力-...

主要观点总结

本文介绍了基于剪切变硬胶（SSG）的力致发光智能材料的研究。通过填充封装方法与力致发光复合材料ZnS:Cu/PDMS进行组装，实现了冲击、刮擦、拉伸等受力情况下的可视化，并具备优异的冲击防护性能。此外，该复合材料具有阻燃防护性能，适用于复杂的力-热耦合环境。该研究为新一代可穿戴冲击防护材料提供了有意义的指导。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着智能材料的发展，冲击防护材料在军事、航空航天、体育等领域的应用越来越广泛，但及时显示冲击相关损伤的需求仍然迫切。

关键观点2: 研究重点

中国科学技术大学龚兴龙教授团队研发了一种基于剪切变硬胶的力致发光智能材料，实现了冲击、刮擦、拉伸等受力情况的可视化，并具备优异的冲击防护性能。

关键观点3: 材料制备与表征

通过仿蜂窝的形式，将SSG填充到ZnS:Cu/PDMS的空腔中形成复合材料ML-SSG。这种空腔结构设计可以有效地发挥SSG的剪切变硬作用。

关键观点4: 材料的力学性能

复合材料能够实现形状和空腔的多样性编辑，展现出良好的机械稳定性、应变率增强效应和冲击能量耗散性能。

关键观点5: 材料的力致发光特性

新型复合材料展现出优异的拉伸发光特性，其发光强度随着拉伸速率和拉伸应变增大而增强。此外，通过力致发光强度揭示了拉伸过程中的应力分布，其结果与有限元模拟结果具有很好的一致性。

关键观点6: 冲击防护和可视化性能

由于ML-SSG具有显著的应变率增强效应，其能有效地减弱外部冲击并吸收冲击能量。此外，基于力致发光特性，ML-SSG在实现冲击保护的同时，还能可视化冲击过程。

关键观点7: 阻燃防护性能

ZnS:Cu和SiO2的加入使得ML层表现出优异的阻燃性能。得益于封装结构的设计，复合材料ML-SSG表现出优异的阻燃防护性能。

关键观点8: 应用研究

ML-SSG可作为可穿戴设备来充当冲击的防护层和感知层，可以有效地减少冲击伤害并进行可视化预警。此外，基于ML-SSG良好的信息传递功能，还可用于非接触式信息传输，实现人机交互。