唐本忠院士:发展先进功能性材料也是“硬道理”

唐本忠,发光材料,功能性材料,荧光材料,

“发光材料的研发十分重要。世界充满光,可以说人类最早的科学研究是从光开始的。高效发光材料不仅节省能源,还能应用于各个领域,可以说有无限的可能性。”近日,在北京理工大学和德国Wiley出版社联合举办的“专刊发布会暨AIE发展前沿学术研讨会”上,记者见到了“AIE材料之父”、香港科技大学教授、中科院院士唐本忠。

多年来,科学家一直在试图解决荧光材料研究中的一个棘手问题:荧光分子在聚集状态下荧光猝灭。分子在聚集状态下,发光能力减弱甚至完全消失。荧光猝灭让许多有潜力的分子被实际应用拒之门外。

无意间,唐本忠团队发现了一类有机分子只在聚集状态下才发光。这些分子呈非平面螺旋桨或风车形状,当堆积在一起时,其分子内运动受阻,因此不能以分子运动形式耗散能量,只能以光的形式释放能量。这种现象被唐本忠称之为聚集诱导发光(AIE)。

AIE在发光材料领域开辟了一片广阔的新疆土,一系列先进功能材料接踵而至。唐本忠表示,新材料广泛适用于光电器件、环境监测、生物医药等各个领域。例如,水溶性AIE材料本身在水中不发光,但只要碰上能与其结合的被检测分子,绑定了追踪成分的AIE材料就会立刻发光。因此该材料能在污染物检测、生物“探针”等领域“大显身手”。

“十分简单但高效,而且即时便能有可视化结果。”唐本忠说,AIE材料正是先进功能性材料的一个缩影,这些材料有“化腐朽为神奇”的魔力,能将科幻故事中的场景实现在日常生活中。“可以预见有一天,我们也可以把手机卷起来塞进口袋,手机屏幕再也不怕摔了。”他笑道。

目前,我国材料科学发展势头良好,唐本忠表示,在基础研究方面已经名列世界前茅,产业规模逐步发展壮大,技术水平也得到大幅提升。但仍存在一些问题,例如,部分关键材料依赖进口;有些材料仍然停留在实验室里,尚未实现产业化。

我国应当关注先进功能材料的发展,唐本忠提到,“我国已经能把很多通用材料做到‘极致’,但高端材料仍需进口。因此,应当努力发展高精尖材料,以应对日新月异的全球变化和社会需求。”

而对于如何让新材料走出实验室,唐本忠感受颇深,“我是一个学者,所以觉得基础研究相对容易,而让成果走向市场相对困难,这个过程会遇到很多挑战。”目前,他创建的公司正稳步发展,生产的AIE材料在海外能以每克十几万元人民币的价格销售。“既能造福社会,也能回馈个人,成果转化得好就是双赢。”

“国家一直强调和重视新材料的产业化问题,取得了不少成果,但应循序渐进,我国材料学的发展和产业化都需要一个过程。”唐本忠说。也许就像美国马里兰大学荧光研究所主任Chris Geddes在AIE材料发展之初所说的,“在不胜枚举的荧光技术中,AIE技术能否脱颖而出从书架走上货架,只有时间能给出答案”。

加载更多>>
责任编辑: 闫月

chengguo123@wokeji.com

010-68516618