Reported here are two types of curved π-molecules that are π-isoelectronic to planar hexabenzocoronene (HBC) but are forced out of planarity either by an embedded seven-membered ring or by atom crowding at the fjord region. Embedding a heptagon in HBC leads to a novel saddle-shaped molecule 1, whose π-backbone is slightly less curved than the previously reported [7]circulene in terms of the average Gauss curvature, but surprisingly much more rigid than [7]circulene. Overcrowded fjord regions in novel derivatives of hexabenzoperylene (HBP) 2a,b lead to both chiral twisted and antifolded conformers. The successful synthesis of 1 and 2a,b is related to introducing alkoxyl groups to unprecedented positions of hexaphenylbenzenes. It is found that the red twisted isomer of 2b isomerizes at elevated temperature to the yellow anti-folded conformer. This finding along with the study on the thermodynamics and kinetics of the thermal isomerization has improved the early understandings on the conformation of HBP. In the crystals, 1 lacks π-π interactions between neighboring molecules, while twisted-2a exhibits both face-to-face and edge-to-face π-π interactions. Twisted-2b is found to function as a p-type semiconductor in thin film transistors, but the thin films of 1 appear insulating presumably due to lacking π-π interactions. By exploring three different types of curvatures in 1 and the two isomers of 2b, this study has revealed that the curvature of π-face plays a role in determining the frontier molecular orbital energy levels and π-π interactions and thus needs to be considered when one designs new organic semiconductors.

Soluble derivatives of C70H26 (1a,b) and C70H30 (2a,b), two new saddle-shaped polycyclic arenes containing two heptagons, were successfully synthesized from saddle-shaped diketones (3a,b), whose carbonyl groups are the key in the reactions to extend the polycyclic π-framework. As found from the crystal structures, the polycyclic backbone of 1b has a deep saddle shape, while that of 2b is even more distorted because of the existence of two [4]-helicene moieties. On the basis of crystal structures, local aromaticity and nonplanarity of individual rings in the saddle-shaped π-backbone were analyzed, and were found to follow Clar's rule in general. It was found that 1b and 3b behaved as p-type semiconductors in solution-processed thin film transistors while the amorphous films of 2b appeared insulating.

Solution-processed n-channel organic thin-film transistors (OTFTs) that exhibit a field-effect mobility as high as 11 cm(2) V(-1) s(-1) at room temperature and a band-like temperature dependence of electron mobility are reported. By comparison of solution-processed OTFTs with vacuum-deposited OTFTs of the same organic semiconductor, it is found that grain boundaries are a key factor inhibiting band-like charge transport.

Abstract Overcoming the mechanical disparities between implantable neural electrodes and biological tissue is crucial in mitigating immune responses, reducing shear motion, and ensuring durable functionality. Emerging hydrogel-based neural interfaces, with their volumetric capacitance, customizable conductivity, and tissue-mimicking mechanical properties, offer a more efficient, less detrimental, and chronically stable alternative to their rigid counterparts. Here, we provide an overview of the exceptional advantages of hydrogels for the development of next-generation neural interfaces and highlight recent advancements that are transforming the field.

The swift progress in wearable technology has accentuated the need for flexible power systems. Such systems are anticipated to exhibit high efficiency, robust durability, consistent power output, and the potential for effortless integration. Integrating ultraflexible energy harvesters and energy storage devices to form an autonomous, efficient, and mechanically compliant power system remains a significant challenge. In this work, we report a 90 µm-thick energy harvesting and storage system (FEHSS) consisting of high-performance organic photovoltaics and zinc-ion batteries within an ultraflexible configuration. With a power conversion efficiency surpassing 16%, power output exceeding 10 mW cm–2, and an energy density beyond 5.82 mWh cm–2, the FEHSS can be tailored to meet the power demands of wearable sensors and gadgets. Without cumbersome and rigid components, FEHSS shows immense potential as a versatile power source to advance wearable electronics and contribute toward a sustainable future. The integration of ultraflexible energy harvesters and energy storage devices to form flexible power systems remains a significant challenge. Here, the authors report a system consisting of organic solar cells and zinc-ion batteries, exhibiting high power output for wearable sensors and gadgets.

Electrophysiology is an indispensable tool in the early diagnosis of a wide range of diseases, making the precise, continuous, and stable recording of electrophysiological signals critically important. Organic electrochemical transistors stand out among various electrophysiological recording devices, offering a high signal-to-noise ratio due to their intrinsic amplification capability. However, despite their inherent advantages, several challenges persist in practical scenarios, such as the stability of wearable devices, limited spatiotemporal resolution, and undesired inter-channel crosstalk in implantable systems. Addressing these challenges may require innovative approaches in electrolyte engineering. This perspective summarizes the latest advancements and ongoing hurdles in the electrolyte engineering of organic electrochemical transistors, highlighting their potential to revolutionize advanced electrophysiological applications.

Organic electrochemical transistors (OECTs) emerge as promising neural electrodes owing to their superb biocompatibility, flexibility, on-site signal amplification capabilities, low operating voltage, and performance stability in aqueous conditions. Traditional implementations...

The rapid advancement of mRNA as vaccines and therapeutic agents in the biomedical field has sparked hope in the fight against untreatable diseases.Successful clinical application of mRNA therapeutics largely depends on the carriers.Recently, a new and exciting focus has emerged on natural cell-derived vesicles.These nanovesicles offer many functions, including enhanced drug delivery capabilities and immune evasion, thereby presenting a unique and promising platform for the effective and safe delivery of mRNA therapeutics.In this study, we summarize the characteristics and properties of biomimetic delivery systems for mRNA therapeutics.In particular, we discuss the unique features of cellular membrane-derived vesicles (CDVs) and the combination of synthetic nanovesicles with CDVs.