剪切增强的液晶聚合物纤维拉丝

共轭聚合物纤维可用于制造 various soft fibrous optoelectronic devices，显著推进了可穿戴设备和智能纺织品的开发。最近，基于共轭聚合物的纤维电子设备在能源转换、电化学传感和人机交互方面得到广泛应用。然而，共轭聚合物纤维的机械性能不足、难以加工带有刚性主链的半导体材料，以及大规模连续生产的挑战，限制了其在可穿戴领域的进一步发展。我们通过施加流体剪切应力，在共轭聚合物分子低于其临界液晶浓度以下调节其 pi-pi stacking 相互作用。我们实现了二次取向，导致不可纺制各向异性半导体纤维。该策略使具有刚性主链的共轭聚合物能够通过液晶拉丝协同增强纤维的机械和半导体性能。此外，共轭聚合物纤维表现出优异的电化学性能和高机械强度（600 MPa），基本满足工业化准备的要求，能在极端温度、辐射和化学试剂下保持稳定。最后，我们使用包含半导体纤维的有机电化学晶体管制造逻辑电路，展示了其在可穿戴纺织品风格的逻辑处理器中的应用潜力。这些发现确认了液晶态和溶液控制在优化共轭聚合物纤维性能中的重要性，从而为开发下一代柔软纤维半导体器件铺平了道路。