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唐本忠院士:纳米光学革命正在来临—新闻—科

发布时间:2017-12-03 阅读:

  唐本忠院士:纳米光学革命即将来临 - 新闻 - 科学网

  近年来,纳米发光材料的科学研究和技术应用受到越来越多的重视。纳米发光材料在量子点中出现。量子点是无机纳米材料,其发光颜色可以通过改变其大小来简单调节。量子点越大,光的颜色越红。然而,有毒的量子点,种类有限,往往需要使用紫外光激发。随着纳米技术的发展,转换点亮相。用长波(如近红外光)激发时,上转换点在短波光中,这样可以避免紫外线引起的生物毒性。但大部分转换点为稀土金属材料,稀有而昂贵。

  与无机材料相比,有机纳米发光材料具有加工范围广,毒性小等优点。聚合物点(聚合物点)是有机纳米发光材料。塑料是一种聚合物,如果塑料发光,人们将不再受到手机屏幕的破坏。然而,与其他有机发光材料一样,聚合物点经常表现出聚集,导致发光猝灭,即在单分子状态下发光,在聚集状态下发光减弱或甚至不发光。在本世纪初,我们的科学家发现了一个与导致光淬灭的聚集完全相反的光物理系统:在害羞的溶液中,分子发出几乎闪闪发光的光,几乎闪闪发光。由于发光是由聚集引起的,这种发光过程被称为聚集诱导发光(AIE)。 AIE纳米颗粒被称为AIE点,具有品种多,设计加工性能好,生物相容性好等显着优点,可用于大面积柔性显示器的制备。

  目前,全人类在能源,环境和健康领域都面临着巨大的挑战,高效的纳米发光材料可以帮助解决这些挑战带来的问题。在能源方面,面对能源短缺,各国都在寻找节能材料。采用AIE材料制作的有机发光二极管的外部量子效率可高达20%,远高于传统有机发光二极管器件的效率(高达5%左右)。高效率导致低能耗。由AIE材料制成的有机发光二极管器件具有广阔的应用前景。 AIE在环境保护领域也有其应用,特别是水污染监测和控制领域。使用水溶性AIE材料,可以很容易地识别痕量污染物(汞,镉,氰化物等)。在健康领域,AIE探针可以有效识别癌细胞或恶性肿瘤,帮助医生准确地去除肿瘤组织。

  中国科学家将在这场纳米光学革命中展现自己的力量。为了在这场比赛中脱颖而出,我们必须培养创新人才,从事领先的研究工作。年轻的科学家必须了解化学,物理,数学,医药,光电子,信息,计算机科学,生命科学,生物工程和多学科的知识,在跨学科领域的了解新的发展,学会批判性思维,注重基础知识的创新研究。

  在纳米光学领域,中国科学家从他人开始,现在中国的研究水平基本上和世界其他地方一样,有些领域甚至处于领先地位,我国有非常广阔的舞台,非常强大的前进动力,科学研究的飞速发展和惊人的进步,随着纳米光学革命的发展,我国科学技术水平将大幅度跃升,为经济发展和社会进步做出巨大贡献。

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