專(zhuān)家視野
唐本忠：發(fā)展先進(jìn)功能性材料也是“硬道理”
“發(fā)光材料的研發(fā)十分重要。世界充滿(mǎn)光，可以說(shuō)人類(lèi)最早的科學(xué)研究是從光開(kāi)始的。高效發(fā)光材料不僅節省能源，還能應用于各個(gè)領(lǐng)域，可以說(shuō)有無(wú)限的可能性?！苯?，在北京理工大學(xué)和德國Wiley出版社聯(lián)合舉辦的“專(zhuān)刊發(fā)布會(huì )暨AIE發(fā)展前沿學(xué)術(shù)研討會(huì )”上，記者見(jiàn)到了“AIE材料之父”、香港科技大學(xué)教授、中科院院士唐本忠。
多年來(lái)，科學(xué)家一直在試圖解決熒光材料研究中的一個(gè)棘手問(wèn)題：熒光分子在聚集狀態(tài)下熒光猝滅。分子在聚集狀態(tài)下，發(fā)光能力減弱甚至完全消失。熒光猝滅讓許多有潛力的分子被實(shí)際應用拒之門(mén)外。
無(wú)意間，唐本忠團隊發(fā)現了一類(lèi)有機分子只在聚集狀態(tài)下才發(fā)光。這些分子呈非平面螺旋槳或風(fēng)車(chē)形狀，當堆積在一起時(shí)，其分子內運動(dòng)受阻，因此不能以分子運動(dòng)形式耗散能量，只能以光的形式釋放能量。這種現象被唐本忠稱(chēng)之為聚集誘導發(fā)光（AIE）。
AIE在發(fā)光材料領(lǐng)域開(kāi)辟了一片廣闊的新疆土，一系列先進(jìn)功能材料接踵而至。唐本忠表示，新材料廣泛適用于光電器件、環(huán)境監測、生物醫藥等各個(gè)領(lǐng)域。例如，水溶性AIE材料本身在水中不發(fā)光，但只要碰上能與其結合的被檢測分子，綁定了追蹤成分的AIE材料就會(huì )立刻發(fā)光。因此該材料能在污染物檢測、生物“探針”等領(lǐng)域“大顯身手”。
“十分簡(jiǎn)單但高效，而且即時(shí)便能有可視化結果?！碧票局艺f(shuō)，AIE材料正是先進(jìn)功能性材料的一個(gè)縮影，這些材料有“化腐朽為神奇”的魔力，能將科幻故事中的場(chǎng)景實(shí)現在日常生活中?！翱梢灶A見(jiàn)有一天，我們也可以把手機卷起來(lái)塞進(jìn)口袋，手機屏幕再也不怕摔了?！彼Φ?。 唐本忠表示，目前，我國材料科學(xué)發(fā)展勢頭良好，在基礎研究方面已經(jīng)名列世界前茅，產(chǎn)業(yè)規模逐步發(fā)展壯大，技術(shù)水平也得到大幅提升。但仍存在一些問(wèn)題，例如，部分關(guān)鍵材料依賴(lài)進(jìn)口；有些材料仍然停留在實(shí)驗室里，尚未實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。
唐本忠提到，我國應當關(guān)注先進(jìn)功能材料的發(fā)展，“我國已經(jīng)能把很多通用材料做到‘極致’，但高端材料仍需進(jìn)口。因此，應當努力發(fā)展高精尖材料，以應對日新月異的全球變化和社會(huì )需求”。
而對于如何讓新材料走出實(shí)驗室，唐本忠感受頗深，“我是一個(gè)學(xué)者，所以覺(jué)得基礎研究相對容易，而讓成果走向市場(chǎng)相對困難，這個(gè)過(guò)程會(huì )遇到很多挑戰”。目前，他創(chuàng )建的公司正穩步發(fā)展，生產(chǎn)的AIE材料在海外能以每克十幾萬(wàn)元人民幣的價(jià)格銷(xiāo)售?！凹饶茉旄Ｉ鐣?huì )，也能回饋個(gè)人，成果轉化得好，就是雙贏(yíng)?！?/p>
“國家一直強調和重視新材料的產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題，取得了不少成果，但應循序漸進(jìn)，我國材料學(xué)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化都需要一個(gè)過(guò)程?！碧票局艺f(shuō)。也許就像美國馬里蘭大學(xué)熒光研究所主任Chris Geddes在A(yíng)IE材料發(fā)展之初所說(shuō)的，“在不勝枚舉的熒光技術(shù)中，AIE技術(shù)能否脫穎而出從書(shū)架走上貨架，只有時(shí)間能給出答案”。
