用于可穿戴光電設備的智能材料已經吸引了大量的研究關注，柔性可拉伸的白光發射彈性體（WLEEs）在新一代照明、顯示和光電器件中發揮了重要作用。傳統WLEEs的構筑一般有兩種途徑，一是在合成具有多種發光基團的白光分子，二是通過多種熒光分子的耦合實現白光發射。相比白光分子的合成，互補色熒光分子的高效耦合具有成本低、易于大規模制備的優勢，但是如何克服分子間的熒光共振能量轉移（FRET）和聚集誘導猝滅（ACQ）實現高效發光，獲得多功能的WLEEs仍是一項巨大挑戰。
鑒于此，文章報道了一種具有刺激響應行為的Janus白光納米纖維，它具有高效白光發射和特殊氣體刺激響應功能。文中合成了具有不同環境敏感性的藍色和橙色 AIEgens，然后通過并排靜電紡絲將其封裝在納米纖維的兩側，以制備刺激響應的白光Janus-NFs。在藍橙AIEgens質量比為3:1的情況下，實現了CIE坐標約為（0.33, 0.31）的高效穩定的白光發射。此外，Janus-NFs的熒光對其拉伸變形的敏感性用于可視化納米纖維在拉伸過程中微觀結構的演變；對 HCl 和 NH3 體現出熒光變色響應，展示了白光 Janus-NF 在智能織物、柔性傳感和防偽包裝中的應用前景，相關工作以“Janus-Structural AIE Nanofiber with White Light Emission and Stimuli-Response”為題發表在《Small》上。北京化工大學博士研究生趙世坤為論文第一作者，材料學院潘凱教授、孫江曼副教授和高精尖創新中心顧星桂教授為論文通訊作者，北京化工大學為論文唯一完成單位。
圖1 可拉伸白光納米纖維膜的制備與熒光性能表征
如圖1所示，合成了具有不同熒光顏色和刺激響應功能的AIEgens，通過并排靜電紡絲將其封裝在TPU納米纖維兩側制備了Janus結構的可拉伸納米纖維。作者通過TEM和CLSM的熒光性質對Janus-NFs的微結構進行了驗證，Janus結構有效地實現了兩種熒光分子的空間隔離，從而限制FRET實現高效熒光發射。當藍橙AIEgens的摻雜比例為3:1時，Janus-NFs實現了高效穩定的白光發射。同時展示出了良好地柔韌性與可拉伸性，能夠滿足柔性可穿戴材料的復雜形變。
圖2. 白光納米纖維膜的拉伸變色響應與氣體變色響應
Janus-NFs在制備過程中通過調節紡絲環境的參數可以實現對溶劑揮發速率的調控，可以實現納米纖維的溶并形成物理交聯點，物理交聯點在納米纖維網絡中能夠起到限制納米纖維滑移傳遞應力的作用，從而提高納米纖維膜的拉伸性能，因此Janus-NFs展現出接近7 MPa的拉伸強度。在應力作用下Janus-NFs的微結構會發生形變從而影響FRET 過程，其熒光性質發生變化，表現出一定的應力刺激響應行為，同時可以通過熒光性質的變化可以實現應力作用下聚集微環境的表征。同時，Janus-NFs中的AIEgens具有不同的功能基團，在檢測到氨氣或鹽酸時能夠產生不同的變色行為。在氨氣環境中隨著時間延長，Janus-NFs從白光變為藍色，展現出不可逆的變色響應。而Janus-NFS遇到HCl氣體時會從白光發射逐漸變綠，并且具有快速響應與回復的特性，具有良好的靈敏度與穩定性。最后作者展示了該可拉伸白光Janus-NFs在LED傳感、雙重防偽與可穿戴智能織物方面的應用。
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202201117
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