发展先进功能性材料也是“硬道理”

发布时间：2019/10/29 10:13:01     浏览次数：1013

“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，香港科技大学唐本忠教授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”。