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Die jüngste Fähigkeit, halbleiterbasierte optoelektronische Funktionen in dünnen Fasern zu integrieren, eröffnet faszinierende Möglichkeiten für flexible Elektronik und fortschrittliche Textilien. Die skalierbare Integration von hochwertigen halbleitenden Bauelementen in funktionale Fasern bleibt jedoch eine Herausforderung. Es ist mit den aktuellen Strategien schwierig, hohe Lichtabsorption, gute Mikrostruktur und effizienten elektrischen Kontakt zu kombinieren. Das Wachstum von halbleitenden Nanodrähten ist ein hervorragendes Werkzeug, um die Kristallorientierung zu steuern und eine Kombination aus Lichtabsorption und Ladungsextraktion für eine effiziente Photodetektion zu gewährleisten. Bisher schien die Nutzung der Eigenschaften von Nanodrähten jedoch mit Faser-Materialien, Geometrie und Verarbeitungsansätzen unvereinbar zu sein. Hier wird zum ersten Mal die Integration von halbleitenden Nanodraht-basierten Geräten an der Spitze und entlang der Länge von Polymerfasern demonstriert. Der skalierbare thermische Ziehprozess wird mit einer einfachen sonochemischen Behandlung kombiniert, um Nanodrähte aus elektrisch adressierten amorphen Selensubdomänen zu züchten. Berechnungen der Dichtefunktionaltheorie aus erster Prinzipien zeigen, dass dieser Ansatz es ermöglicht, die Oberflächenenergie von Kristallflächen anzupassen und das Wachstum von Nanodrähten entlang einer bevorzugten Orientierung zu begünstigen, was zu faserintegrierten Geräten mit beispielloser Leistung führt. Diese neuartige Plattform wird genutzt, um ein durchgehend faserintegriertes Fluoreszenz-Abbildsystem zu demonstrieren, das neuartige Möglichkeiten in der Sensorik, fortschrittlichen optischen Sonden und intelligenten Textilien hervorhebt.
Yan et al. (Fri,) untersuchten diese Frage.