兰伟霞

    副研究员

    联系方式：weixia_lan@shu.edu.cn

n个人简介

兰伟霞，1066vip威尼斯机自学院副研究员。

主要研究兴趣包括面向智能可穿戴应用的新型有机光电器件及微应变传感器件，从人体效能增强的穿戴式设备应用需求出发，开展柔性智能传感器研究。以第一/通讯作者发表SCI论文30余篇，其中包括EcoMat、ACS photonics、 Journal of Materials Chemistry C等中科院TOP期刊，申请/授权发明专利20余项。主持国家自然科学基金青年、军委科技委等国家/省部级纵向课题3项，作为项目骨干参与多项国家级课题，参与项目总经费900多万。

n主要研究领域

1、柔性应变传感器件结构设计及界面特性

2、高效稳定有机光电器件应用基础研究

n代表性成果

▪ 研究成果1: 用于人体微运动监测的高灵敏度柔性应变传感器

通过设计并优化导电薄膜的界面特性, 提出了一种新型纤维状柔性应变传感器，该纤维包括聚己内酯、碳纳米管和热塑性聚氨酯。传感器可同时实现轴向和径向的应变监测，在小变形（应变低于20%时的应变系数为3.05）、快速响应时间（<110 ms）和优异的耐久性（>4000次）方面表现出优异的灵敏度。不仅可以用于监测手指运动的关节运动，还可以用于检测轻微变形的肌肉活动，如手臂肌肉运动。面向军事应用中的动作监测与评估技术需求，基于该研究进一步研制了新型穿戴式眼动监测系统，近7000人次的研练验证，证实能够直接帮助受训群体提升技战术动作训练效率，助力某战区空军在比武竞赛中打破记录。

图1. 纤维状柔性应变传感器应用于人体微运动监测

研究成果2:界面修饰提升内建电场构筑高效稳定的非富勒烯有机光伏器件

采用一种新型的氧化钼/锑烯混合型非富勒烯受体-惰性空穴传输层来提高有机光伏器件的稳定性。在氧化钼前驱体溶液中掺杂二维材料锑烯制备新的空穴传输层以取代传统的PEDOT:PSS，实现了高效稳定的非富勒烯有机光伏器件。氧化钼/锑烯混合型惰性空穴传输层的使用有效地消除了非富勒烯受体中INCN基团和PEDOT:PSS中醌式结构之间界面反应。实验结果表明，基于不同体系的非富勒烯有机光伏器件，如PM6:IT-4F和PM6:Y6等，器件的能量转换效率分别达到了12%和16.7 %，证明了氧化钼/锑烯混合型空穴传输层在实现高性能非富勒烯有机光伏器件器件上具有普适性。对比基于传统PEDOT:PSS空穴传输层，采用氧化钼/锑烯混合型惰性空穴传输层可以在实现高效的同时，很有效地提高非富勒烯有机光伏器件的稳定性，为开发溶液加工大面积高性能有机太阳能电池提供了一个崭新的思路和切实可行的方案。

图2 基于不同空穴传输层的有机光伏器件内建电场随时间变化曲线

n已发表论文（部分）

1.Weixia Lan, Jialu Gu, Shiwei Wu, Yan Peng*, Min Zhao, Yingjie Liao, Tao Xu*, Bin Wei, Liming Ding*, Furong Zhu*, Toward improved stability of nonfullerene organic solar cells: Impact of interlayer and built‐in potential,  EcoMat,2021; 3( 5): e12134.

2.Weixia Lan, Xiaohui Gao, Xian Wu, Qiqi Ding, Wei Shi, Yingjie Liao, Yuanyuan Liu, Wing Chung Tsoi,* and Bin Wei*, Promoting the Stability of Organic Photovoltaics by Planar Heterojunction optimization, Sustainable Energy & Fuels 2023, 7, 5648–5654.

3.Weixia Lan, Jialu Gu, Xiaohui Gao, Chunliu Gong, Yuanyuan Liu,* Weidong Zhang,* Yi Sun, Tao Yue, Bin Wei and Furong Zhu*，Efficient and Ultraviolet-durable Nonfullerene Organic Solar Cells: from Interfacial Passivation and Microstructural Modification Perspectives, Adv. Mater. Interfaces 2022, 9 (10) 2101894.

4.Weixia Lan, Xiaohui Gao, Yuanyuan Liu*, Jialu Gu, Min Zhao*, Bin Wei*, Furong Zhu，“An antimonene modified hole extraction layer for high efficiency PEDOT: PSS-free nonfullerene organic solar cells”， Organic Electronics，2021, 93,  106163. 

5.兰伟霞;顾嘉陆;高晓辉;钟宋义*;张卫东*;彭艳;魏斌, “基于光子晶体的有机太阳能电池研究进展”, 物理学报，2021，12.

6.Haoyang Li, Weixia Lan*, Xian Wu, Zhiqiang Zhu and Bin Wei，Novel ternary organic resistive switching memory doped with bipolar materials，Nanotechnology 2023，34, 115703. 

7.Pengchao Zhou, Weixia Lan^*, Jialu Gu, Min Zhao, Zhiyuan Wang, Yingjie Liao, Yuanyuan Liu, Huayan Pu, Jiheng Ding, Bin Wei, "High-efficiency organic photovoltaic cells with an antimony quantum sheet modified hole extraction layer," IEEE Journal of Photovoltaics, 2021, 11, 111-117.

8.Saihu Pan,Zhiqiang Zhu, Hang Yu, Weixia Lan*, Bin Wei, Kunping Guo*, “Switching of resistive memory behavior from binary to ternary logic via subtle polymer donor and molecular acceptors design”, Journal of Materials Chemistry C ,2021, 9, 5643-5651.

l获奖

2020年      1066vip威尼斯机电学院      年度最佳论文奖

2021年      1066vip威尼斯机电学院      本科生优秀全程导师

2022年      上海市高校青年教师培养计划课程思政教学案例展演      优秀奖

2023年      1066vip威尼斯机电学院      研究生教书育人卓越贡献奖

2023年      知网《学术精要数据库》      高影响力论文

l知识产权 （部分）

1.一种彩色电子纸；发明人：兰伟霞，高晓辉，魏斌，廖英杰，刘媛媛，彭艳，授权公告号：ZL202110435355.3

2.一种彩色电子纸；发明人：兰伟霞，顾嘉陆，魏斌，廖英杰，谢少荣，罗均；授权公告号：ZL202110435356.8

3.一种无氟超疏水表面及其制备方法；发明人：胡腾达，陈旻彧，朱志强，龚春柳，廖英杰，陈果，兰伟霞，魏斌；授权公告号：CN111992470B

4.基于碳水化合物的嵌段共聚物自组装微纳结构在防冰中的应用；发明人：刘玉玲，周朋超，陈旻彧，吴世伟，陈果，廖英杰，兰伟霞，魏斌；授权公告号：CN111944379B

5.一种电极、电极制备方法及液相放电等离子体装置；发明人：孙阿辉，兰伟霞，顾嘉陆，陈卉敏，胡腾达，刘玉玲，龚春柳，廖英杰，魏斌；授权公告号：CN111787681B

6.一种OLED散热结构；发明人：廖英杰，兰伟霞，魏斌；授权公告号：CN112614961B

7.具有高热稳定性的OLEDs器件及其制备方法；发明人：李抒哲，赵云平，樊毓轩，徐晗飞，高晓辉，兰伟霞，魏斌，授权公告号：CN113161501B

8.一种自卷血管支架成形系统及成形方法；发明人：刘媛媛，胡俊超，王斌，陆春翔，简志安，高闯，张毅，郭子龙，兰伟霞，刘娜，岳涛； 授权公告号：CN113274174B

l科研项目

1.国家自然科学基金委员会, 青年科学基金项目, 基于界面修饰和内建电场调控提高非富勒烯有机太阳能电池稳定性研究, 2021-01-01 至 2023-12-31，主持；

2.军委科技委国防创新特区项目，搭载***穿戴式智能***装置关键技术研究，2021-11-01 至 2023-5-31, 主持；

3.科技部海外引智专项，室内有机光伏器件劣化机制和稳定性提升方法研究，2023-01-01 至 2024-12-31, 主持；

4.国家自然科学基金委员会, 联合基金项目, 面向桥梁基础检测的水下机器人高机动运动与 损伤检测机理研究, 2021-01-01 至 2024-12-31, 参与；

5.国家自然科学基金委员会, 面上项目, 62073208, 基于微纳米机器人技术的细胞多维物理体征图谱监测及炎症因子作用机制研究, 2021-01-01 至 2024-12-31,参与；

6.国家自然科学基金委员会, 重点项目, 62033001, 水下机器人故障预测与容错控制研究, 2021-01-01 至 2025-12-31, 302万元, 参与。