山东大学梁延杰AM：突破Cr³⁺范式，Bi²⁺近红外力致发光新体系助力机械自适应光电子器件发展

背景：近红外力致发光材料因低背景干扰和高组织穿透能力，在柔性光电子、生物医学等领域有重要应用潜力。然而，传统Cr3+掺杂体系在柔性聚合物基体中存在发光强度快速衰减、循环稳定性差和柔性适配性不足等问题，限制了实际应用。研究目的：山东大学梁延杰教授团队联合中科院兰州化学物理研究所及美国南佐治亚大学，突破Cr3+范式，提出基于Bi2+离子的新型近红外力致发光体系。他们开发了Sr3(BO3)2:Bi2+（SBO:Bi）材料，并将其嵌入PDMS基体，构建了无铬、自供能、自恢复的SBO:Bi/PDMS弹性体。结论：该弹性体在拉伸、弯曲、摩擦等刺激下产生815 nm宽带近红外发光，初始发光强度较Cr3+体系提高2.2倍以上，可承受超过10000次拉伸循环（40%应变），初始发光功率密度达29.0 mW·m⁻²。材料具有自发恢复特性，静置24小时后恢复至91.5%强度。机制研究表明，发光源于摩擦起电诱导的界面电荷转移，而非传统压电场驱动。团队展示了该材料在自供能近红外光通信及口腔模型编码中的应用，为柔性机械自适应光电子器件设计提供了新范式。