瞬态电子器件（transient electronics）因其在环境和人类健康方面的潜在应用而迅速成为一个新兴领域。最近，人们在一些研究已经将不稳定酸的亚胺键引入到聚合物半导体中来传递瞬变信息，然而，目前对这些聚合物的结构和降解性能之间的关系的了解仍比较有限。
近日，斯坦福大学鲍哲南院士系统设计和表征了一系列带有工程侧链的完全可降解的二酮基吡咯吡咯基聚合物，考察了几个分子设计参数对这些聚合物降解寿命的影响。
文章要点
1）通过紫外−可见光谱监测聚合物在溶液中的降解动力学，研究人员发现聚合物在溶液中的降解是基于支化点和Mn的聚集性的，聚集性的降低促进了聚合物的快速降解。此外，增加聚合物的亲水性会促进水的扩散，从而促进沿着聚合物主干的亚胺键的酸水解。这些聚合物的聚集特性和降解寿命严重依赖于溶剂，氯苯中的聚合物降解时间是氯仿中的6倍。
2）研究人员开发了一种新的方法来量化薄膜中聚合物的降解，并观察到用于设计高性能半导体的相似因素和考虑因素(例如链间有序性、微晶尺寸和亲水性)会影响亚胺基聚合物半导体的降解。
3）研究发现三元共聚（terpolymerization）是获得具有良好电荷传输和可调谐退化性能的可降解半导体的一种很有吸引力的方法。
这项研究为建立可降解聚合物半导体的分子设计规则奠定了基础，从而能够推动具有可控寿命的下一代瞬态半导体的发展。
参考文献
Jerika A. Chiong, et al, Impact of Molecular Design on Degradation Lifetimes of Degradable Imine-Based Semiconducting Polymers, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c12845
https://doi.org/10.1021/jacs.1c12845
