DOI: 10.1002/aelm.202001000

一维半导体纳米材料是可穿戴电子设备的潜在选择，其中形式的可变性（即柔性和可拉伸性）是实现用户身体活动期间稳定运行的关键因素。尽管人们已经提出了许多可拉伸一维电子材料，但是它们主要依赖于结构工程，而不是材料本身的可拉伸性，因此在机械变形下会产生电不稳定性。本研究采用同轴静电纺丝技术制备了可拉伸核-壳聚合物纳米纤维（NFs）。可拉伸核-壳NFs由可拉伸核和半导体壳组成，在外部应变下可提供机械强度和优越的电性能。可拉伸核壳NF基晶体管在高达30％的机械应变下显示出很高的工作稳定性。此外，使用核-壳NFs和可拉伸导体制成的可完全拉伸有机场效应晶体管表现出稳定的运行和较高的光学透明性（在550nm波长下的透射率为71％）。在585nm波长的光照下，核壳NFs还具有出色的光电性能，包括最大光响应度（R）为84.2 A W-1，外部量子效率（EQE）为178.6％。结果表明，采用可拉伸核-壳聚合物NFs制备可穿戴电子设备是一种可行的方法。

图1.使用同轴喷嘴和旋转滚筒收集器制备核-壳纳米纤维（NFs）的静电纺丝工艺示意图，以及PQT-12、PEO和PU的化学结构。

图2.a）核-壳NFs的TEM图像和b）放大的TEM图像。c）对可拉伸核-壳NFs的元素分析。如TEM图像上的红线所示，对核-壳NF的横截面进行元素分析。每个图都显示了核-壳NF中元素（C，O，S和N）的相对强度。

图3.a）BGBC设备几何结构中核-壳NF-OFETs的设备配置。b，c）核-壳NF基OFETs的电性能；含四种NFs的核-壳NF基OFETs的b）转移和c）输出曲线。传输曲线的VDS=-60V。b）中的插图：核-壳NF基OFETs通道区域的光学显微图像（比例尺，40μm）。红色虚线拟合线表示用于计算OFETs场效应迁移率的外推线。绿色虚线表示根据标准Shockley FET方程，在最大|VGS|下具有相同最大漏电流的电等效理想FET的斜率。

图4.a）核-壳和b）PQT-12:PEO NFs在平行于通道方向的各种机械应变下单根NF的转移特性比较。c）可拉伸核-壳NF基OFETs的示意图。d）红色虚线表示所制备透明可拉伸装置的照片（比例尺，5mm）。

图5.a）在各种波长的光照下核-壳NF基OFETs的转移特性。b）在470和670nm波长处对核-壳NF基OFETs进行光开关测试。