光致变色磷酸镓杂化质子导体

紫外调高质导

紫外照射下质子电导率提升近5倍，近红外光照可逆复原，实现远程光控质子传导。

Wu, Junbiao · 李激扬

Chemical Science 2025

参数信息

质子电导率（初始）

6.9 × 10⁻⁴ S cm⁻¹

质子电导率（紫外后）

3.4 × 10⁻³ S cm⁻¹

电导率提升倍数

5

光热升温范围

46–99 °C

可逆复原时间

1 min

技术优势

紫外光调高质导

紫外照射触发光致电子转移，形成π-自由基聚集体，质子电导率提升近5倍，无需外加电场或温度变化。

近红外可逆复原

高强度近红外光（9.75 W cm⁻²）诱导电子回传，1分钟内使电导率增强效应消失，实现快速可逆调控。

低强度近红外加热

产生的π-自由基在低强度近红外（808 nm, 0.23–2.00 W cm⁻²）下高效光热转换，可将材料温度从室温升至46–99°C，适用于远程加热或驱动。

应用场景

• 柔性电子：用紫外/近红外光远程调控质子电导，无需电极或加热，适合柔性电路中的动态元件。
• 可穿戴传感器：光致变色和电导变化可转化为可穿戴设备的光学/电学响应信号。
• 软体机器人：低强度近红外光热效应可远程局部加热，用于驱动软体机器人的热响应部件。
• 物联网：光控质子电导开关为物联网节点提供远程可调的低能耗信息传输介质。