继港科大深圳研究院的两位博士后翁南燕、卢光远在8月13日为南山博士论坛-港科大专题月拉开了序幕之后,在8月20日,另一位港科大深研院的博士后熊玉又为大家带来了名为《聚集诱导发光及其高科技应用》的精彩讲座。下面就让我们来回顾一下当天的精彩现场吧!
聚焦诱导发光研究由我国科学家引领
聚集诱导发光(下称“AIE”)是唐本忠院士首先提出来的,他是中国科学院院士、英国皇家学会会员、香港科技大学教授、国家科技部973项目首席科学家、华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室学术委员会主任。
分子在溶液中分散的时候有很好的发光性能,但是一旦它聚集之后发光减弱甚至是完全不发光。这就是聚集导致的荧光猝灭,是传统的发光材料的一个非常棘手的问题。在曾经这是一个光物理领域的一个常识,但是到我们现在,我们提出的是跟他正好相反的一个概念——聚焦诱导的发光。
聚焦诱导发光概念的提出,改变了人们对传统光物理知识的认识。自从2001年首次报道以来,已经在其他很多国家和地区受到强烈关注,这是一个少有的由我国科学家开创并引领的新研究领域。
聚焦诱导发光应用广泛
AIE材料有非常多的应用,包括智能材料,液晶显示,OLED与太阳能电池,光波导,指纹粉,化学传感,以及很多生物领域相关的一些应用。
OLED相比LED来说,它柔性更好,可以弯曲可以折叠。我们实验室现在可以做各种不同颜色的OLED器件。相对于传统的OLED器件来说,用我们的AIE材料来做的话就不需要参一些聚合物来分散材料,所以我们的结构更简单,成本更低,而且发光效率会更高。
3D显示大家都非常熟悉,看3D电影时需要戴一个3D眼睛,而现在的AIE材料可以做原偏振发光,不需要戴3D眼镜就可以看到立体图像,这是效果非常好的裸眼3D。
在航空航天领域,AIE也能大展身手,在飞机做风洞检测时,用非常大的空气流去冲击飞机,看飞机的表面会不会有裂横,或者机翼会不会折断。如果在飞机的表面涂上一层AIE材料的话,只要有一点点裂痕,AIE材料的发光颜色就会改变,而且非常明显,从而迅速简便找到问题。
AIE用于指纹显示效果也非常好,我们的手指会分泌很多油脂或汗液,当AIE分子撒在指纹上时,会跟这些东西吸附在上面,从而可以获取非常清晰的指纹图像,分辨率很高。AIE可以在不同的表面进行指纹检测,例如在钢制品或塑料上,效果都非常好。
现在的环境污染非常严重,有很多的污染源,比如大气、水体、土壤污染。AIE材料在这一块也有潜在的应用,例如检测汞离子等。
AIE在生物医学领域将大显身手
在生物医学领域,AIE材料可以用来检测葡萄糖、肝素、磷酸酶等。例如一个简单的AIE血糖测试仪,血液或者是尿液加到里面,它就会产生荧光信号,经过数据处理后就可以变成血糖含量数值。还可以设定一个阈值,当超过这个值的时候就会报警,提醒测试者血糖高了需要去检查。
在癌细胞监测方面,AIE材料具备识别癌细胞的特异性,因为癌细胞的电位是负的,带正电AIE材料和的会优先地跟带负电的癌细胞结合,通过仪器可以绘制癌细胞的荧光成像图,从而精确监测癌细胞的生长和消亡。
AIE还可以检测活细菌并且还可以杀死活细菌。AIE材料如果进入到细菌里面的话,这个细菌就开始发荧光,而且AIE材料还可以杀死细菌,还可以区别活细菌和死细菌。
AIE技术与产品前景无限
AIE技术与产品主要有两个发展方向:首先是基于AIE的发光机理的荧光检测技术,比如说可以检测各种金属离子或者是气体。其次,AIE分子可以做成各种材料,比如说生物探针分子或者是OLED产品。AIE优势主要是荧光检测技术更简单、更快捷,而且非常可靠,普适性比较好。最重要的是,我们的AIE材料很容易制备,成本低,适用于非常多的领域。
*转载自南山博士论坛