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Nature Communication《自然•通讯》报道黄维院士团队开发聚合物长余辉的新进展
近日,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士带领团队在有机长余辉发光领域再次取得重大突破性进展,设计并开发了一系列新型聚合物长余辉材料,相关成果于19年9月18日在线发表在国际顶尖学术期刊Nature Communications(《自然·通讯》)上。 长余辉发光是指发光材料撤去激发光源后,仍能持续发光数秒至数小时的一种发光现象。长余辉发光材料俗称“夜明珠”,即使在黑暗中,也能发出夺目的光芒,被古代帝王奉为稀世珍宝。长余辉发光材料被广泛应用于夜间应急指示、仪表显示、光电子器件以及国防军事等领域、特别是近年来凭借其长寿命、大的斯托克斯位移以及丰富的激发态性质被用于防伪、加密以及生物成像等一些前沿科学领域。与无机长余辉材料相比,室温有机长余辉材料具有较好的生物相容性、导电性,加之成本低廉、结构易修饰等优点,备受人们关注。近几年,有机长余辉材料得到了快速发展,然而这类材料主要集中在晶体小分子和主客体掺杂体系。由于晶体小分子体系的结晶性和主客体掺杂体系的相分离等问题,限制了材料的实际应用。聚合物材料具有柔性、质轻、可旋涂、可拉伸等诸多优势,在柔性电子领域展现出巨大应用潜力。然而,如何实现聚合物材料的长余辉发光是该领域的挑战之一。 针对这一问题,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士和南京工业大学安众福教授带领的科技创新团队提出通过离子键锁定发光单元,在聚合物共价键的协同作用下,实现了离子型聚合物的长余辉发光,发射寿命长达2.1 s。实验数据和理论计算表明该类聚合物材料具有室温长余辉的原因是离子键抑制了发光单元的非辐射跃迁。该设计理念不仅适用于芳香型的聚合物材料体系,也是适用非芳香型的聚合物材料体系。此外,他们还首次报道了激发波长依赖的聚合物长余辉发光现象,实现余辉颜色从蓝到橙颜色可调。并且,该类材料在温度高达170 oC下,依然保持可视化长余辉发光。这一研究成果赋予传统的聚合物材料新的性能,加之材料来源广、成本低,在柔性显示、照明、数据加密以及生物医学等领域具有很大的应用前景。 作为国际上有机长余辉发光的开拓者,黄维院士团队一直致力于对有机长余辉发光新材料的开发、新机理的研究以及新应用的探索,继在单一组分有机半导体中实现长余辉发光、进而首次实现单一有机晶体材料下的多彩长余辉发光以来,此项研究成果再次实现了长余辉发光领域的重大突破。相关研究工作以“Enabling long-lived organic room temperature phosphorescence in polymers by subunit interlocking”为题于Nature Communications(《自然•通讯》在线发表,黄维院士、安众福教授为该论文的通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划、国家自然科学基金委面上项目、江苏省杰出青年科学基金等项目的支持。
南京邮电大学 2021-04-26
黄维院士团队在全无机钙钛矿纳米晶闪烁体研究方向取得重要进展
近日,由南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地黄维院士、新加坡国立大学化学系刘小钢教授(教育部长江讲座教授)以及福州大学杨黄浩教授带领的国际合作团队在长期研究的基础上,发现了一类含有铯和铅重原子成分的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,在X射线闪烁体研究领域取得突破性的重大进展。相关研究成果已发表在《自然》杂志。   X射线成像技术广泛应用于医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等重要领域,X射线技术应用中的核心器件是闪烁体材料,它可将高能X光子转化为低能量的可见光,以实现X射线检测与成像,常用于辐射探测和安全防护。但是,目前绝大多数的闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控,此次黄维院士团队的新发现使解决X射线检测与成像技术中这一技术难题成为可能。   相较于传统闪烁体,基于全无机钙钛矿纳米晶制备而成的新型闪烁体在可见光区可调谐,对X射线具有非常高效的辐射发光响应,不仅实现了基于该新型闪烁体的彩色辐射发光显示,还证实了该纳米材料在超灵敏X射线检测和高分辨X射线成像技术领域的应用。研究发现表明铯和铅重原子成分能够使闪烁体具有较强的X射线吸收能力、高效的三重态发光特征、可调控的电子能级结构以及较快的辐射发光速率。利用该类无机材料的本征特性以及简易廉价的纳米合成技术,黄维院士团队实现了对X射线光子的高效转化和发光颜色的精细调控,为多彩辐射发光显示技术和超灵敏X射线检测与成像技术发展提供坚实的基础。此外,新型闪烁体的发现为制备大面积柔性闪烁体膜提供了可能性,可极大地提高X射线检测与成像灵敏度,降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X光的应用更加安全。   该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体的出现,不仅能够大大促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新兴领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。   相关研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”为题于8月27日于Nature杂志在线发表,我校信息材料与纳米技术研究院黄维院士为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划(2015CB932200 钙钛矿型太阳电池的基础研究)和国家自然科学基金(21635002, 21471109, 21210001、21405143)的支持。   据悉,2014年以来,黄维院士领衔的创新团队已相继在《自然》(Nature)《自然•材料》(Nature Materials)《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)《自然•光子学》(Nature Photonics)和《自然•通讯》(Nature Communications)等国际顶尖学术期刊上发表一系列重要学术成果。此次发现的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体实现多彩辐射发光和超灵敏X射线检测,是该团队在Nature系列期刊上的又一佳作,标志着该团队在高端人才引育、科研成果体现、交叉学科建设和国际交流合作等方面取得突出成效,同时,进一步夯实了南京邮电大学建设世界一流学科的学术基础。
南京邮电大学 2021-04-26
关于全氧化物界面Rashba二维电子气中自旋和电荷转换的研究
使用自旋泵浦技术将自旋流从坡莫合金(Py)磁性电极穿过厚达40uc的LAO绝缘层注入到二维电子气中,并进行逆Edelstein效应的测量。工作系统地测量了逆Edelstein效应随频率、功率、温度和LAO厚度的变化关系,从各个方面证实了所观察到的信号。实验在室温下展现了门电压对自旋信号的调控作用。
北京大学 2021-04-11
用于非球面扬声器阵列的三维音频信号生成方法及系统
本发明提供用于非球面扬声器阵列的三维音频信号生成方法及系统,创造性的针对大多数家庭或影 院等所处环境,即非球面环境布置扬声器阵列,输入现有环境布置的扬声器的位置信息,需要模拟的虚 拟声源的位置信息和声源信号,将位置转换为相对于原点的坐标;根据转换后的扬声器坐标和虚拟声源 坐标进行分析选取,选择一至三个扬声器,将扬声器映射到以坐标原点为球心、以选定扬声器距坐标原 点最短距离为半径形成的球面上形成虚拟扬声器,计算虚拟扬声器的增益,再基于声音传播的衰
武汉大学 2021-04-14
移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统
本项目研制具有自主知识产权的移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统,并进行商品化和产业化。项目研究等中心自动控制技术、X射线图像采集技术、二维X射线图像的三维重建与成像技术以及基于人工智能的人体物质识别(识别肌肉、骨骼和脂肪等组织)技术。系统适用于多种多样的临床需求,特别是高要求的手术作业,尤其适用于介入放射学、血管外科介入性心脏病(如冠状动脉形成术),骨科手术和神经外科等领域的需求,在国内医疗领域属于前沿领先水平,其市场前景广阔,具有巨大的
南京大学 2021-04-14
直接界面法制备三维多级表面形貌多孔磷酸钙纳米陶瓷的方法
本发明涉及一种直接界面法制备三维多级表面形貌多孔磷酸钙纳米陶瓷的方法,使用甲醇、水溶性钙盐、挥发性碳铵盐、表面活性剂PVP和明胶等、磷酸氢二铵和磷酸氢二钾等为原料采用界面法在聚氨酯泡沫支架上形成碳酸钙多孔坯体,然后通过130℃或以上水热处理及600-1000℃下高温处理,即可得到具有三维多级表面形貌的多孔纳米磷酸钙陶瓷。所得到的最终制品平均孔径可控制在50μm到1000μm之间,平均晶粒尺寸在200nm到1μm之间。孔呈三维贯通的海棉形态,孔壁的横截面呈三角形。
西南交通大学 2016-10-20
柴油机排气管分支流场测试和三维流场计算分析项目
项目简介 “柴油机排气管分支流场测试和三维流场计算分析”项目由中国船舶重工集团公司 地七一一研究所委托开展。对柴油机排气管分支进行流场进行 PIV(Particle Image Velocimetry)测试,并通过结合数值模拟技术分析排气管分支内的流场结构以及进行优 化改进工作。项目主要解决难点为高速流场的实验台搭建、精确计算以及光学测量。 产品性能、指标 提供柴油机排气管分支在各个工况下
江苏大学 2021-04-14
基于力/力矩传感器的三维力反馈手柄回复力控制结构及方法
本发明公开了一种基于力/力矩传感器的三维力反馈手柄回复力控制结构及方法,结构包括底板、两侧固定架、三角板筋、Y轴电机、X轴电机、内框、三维力传感器、拉伸弹簧、Z轴电机、配重机构、扭转弹簧、力矩传感器和手柄把手;方法为:三维力传感器和力矩传感器对力反馈手柄三个方向上的回复力实时检测;将用户当前期望的回复力值与当前手柄各自由度回复力输出差值作为PID控制器的输入;在调节过程中,利用各个环节对当前的手柄的回复力输出迅速调整;若当前手柄各自由度回复力输出值与用户当前期望的回复力值一致时,将实现当前手柄各自由度回复力稳定跟踪输入。本发明结构简单,采用PID调节方式实时稳定控制手柄的回复力大小。
东南大学 2021-04-11
创想三维入门级高精度3D打印机CR-100
深圳市创想三维科技股份有限公司 2021-08-23
创想三维LCD光固化3D打印机LD-001高精度
深圳市创想三维科技股份有限公司 2021-08-23
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