中国人民大学王亚培教授系统评述：聚合物近红外光热转换

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近红外光由于其在太阳光中占比高，同时对生物组织具有强穿透能力，因此在能源、医疗等领域都具有重要的应用价值。但是由于该波段光子能量较低，近红外光的利用一直是一个难题，传统的光能利用途径如光电效应、光化学反应等，在该波段效率都不高。相比之下，光热转换在近红外光的利用上更具优势，利用效率更高：对于能够吸收近红外光的窄带隙的材料而言，非辐射跃迁速度更快，量子产率一般更高，光能更容易转换成热能。因此，发展近红外光光热转换体系具有重要价值。

围绕聚合物近红外光热转换，中国人民大学王亚培教授课题组近些年发展了一系列相关体系，相关工作发表在《高分子学报》2019年第2期的专论栏目（特约专论）。该课题组将光热转换与一些聚合物体系有机地结合起来，成功将近红外光拓展到一些热敏体系，从而极大地丰富了近红外光在医疗健康、柔性电子、能源环境等领域的应用。

图1  近红外光在太阳光中的占比(a)及在生物组织中的穿透性(b)

该专论对该课题组发展的聚合物近红外光热转换在远程调控聚合物相变、近红外光传感、可植入电子器件远程供电等领域上的具体应用进行了详细介绍：通过将光热基元与聚合物材料相结合的方法，解决现有聚合物退火过程中操控性较差的问题；提出光退火的概念，并将其实际应用于对聚合物粒子在形状、体积和表面形貌三个维度上的远程调控；将具有光热转换能力的聚合物粒子与热敏流体相结合，制备柔性、自修复、高灵敏度的近红外光传感器，并可以与现有的喷墨打印技术相结合，便于批量化生产；分子内多重氢键和Donor-Acceptor结构的共轭聚合物骨架设计，成功地实现聚合物在近红外二区的光热转换，同时通过能量耦合设计，提出了可植入电子器件远程供电的新思路。

除了介绍课题组已有工作，该专论还对光热转换领域进行了展望，对未来深入研究光热分子构效关系进行了设想，期望在不断拓展应用的同时加深对其中规律的认识。

链接地址：

http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20180236wangyapei.pdf

来源：高分子学报

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