黄佳教授课题组有机晶体管传感器研究取得系列重要进展

 

对有害化学物质的检测在环境保护、食品安全、医疗卫生、工业生产以及国防军事等方面都至关重要,而对光、温度与压力的灵敏感知在人工智能、人机界面、智能机器人、人工电子皮肤、可穿戴设备等前沿科研领域也极其重要。基于场效应晶体管的传感器兼具传感与信号放大的功能,具有简单便携、高灵敏和高选择性等优势,并且部分有机半导体材料具有可以生物兼容和降解的潜力,因而有机晶体管传感器在上述科研与应用领域大有用武之地。

我校材料科学与工程学院黄佳教授在国家“青年千人计划”、上海市科委基础处重点研发课题和国家自然科学基金等项目的资助下,在有机晶体管传感器以及绿色、生物安全柔性电子器件方面取得了一系列的重要进展。部分研究成果发表于《美国化学会志》Journal of the American Chemical Society《先进材料》Advanced Materials《先进功能材料》Advanced Functional MaterialsACS纳米》ACS nano以及《先进科学》Advance Science等高水平的国际著名期刊。

课题组助理教授吴小晗博士近年来在国家自然科学基金项目以及上海市科委人才项目扬帆计划的资助下,发表SCI论文10余篇,部分成果以第一/共同通讯作者发表于《先进功能材料》Advanced Functional Materials2篇)、《先进科学》Advance Science2篇)以及《材料化学杂志AJournal of Materials Chemistry A等高水平期刊。

在有机晶体管化学传感器的研究发展过程中,对气体和液体的传感探测先后被实现,但是对固体粉末样品的快速直接检测一直未能实现。而对固体粉末中的有害化学物质的检测,例如对奶粉中的三聚氰胺的快速直接检测,具有较大的科学意义和应用价值。黄佳课题组设计制备了新型的基于肩并肩有机二极管结构的传感器(图1),实现了对微量固体化学物质在粉末样品的灵敏检测,可以在接触样品后有效检测到固体粉末中含有的远低于我国食品安全标准的极低浓度的三聚氰胺。研究成果最近发表于化学领域国际顶级期刊《美国化学会志》[Journal of the American Chemical Society(2017) 139, 12366.影响因子13.9]  

1.新型的基于肩并肩二极管结构的传感器的组成材料及器件示意图

 

   课题组还设计制备了微纳