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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
基于人工蜂群和量子粒子群算法的一维水质模型参数率定方法
本发明公开了一种基于人工蜂群算法和量子粒子群算法的优化计算方法,其包括以下主要步骤:(1)根据实际问题编制待优化目标函数;(2)输入算法的通用运行参数:种群数目、迭代次数、变量维数、变量取值范围、待优化目标函数;(3)选取ABC、QPSO、QPSO+ABC和ABC+QPSO的一种或多种计算方法进行计算;(4)若只使用一种,直接判断结果是否满足优化要求;若多于一种计算方法,综合比较计算结果及评价最优的结果是否满足此次优化的要求;(5)若满足要求,运算结束,输出计算结果和迭代曲线;(6)否则,修改算法的
安徽建筑大学 2021-01-12
一种网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩
本实用新型公开了一种网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩。主要由多个相同周期单元阵列组成的周期性频率选择表面,每个周期单元主要由上下两层介质层、设置在介质层上的金属贴片和金属过孔以及两层介质层之间的空气缝隙层组成;空间内的电磁场入射于所述天线罩,依次经过上层介质层、空气缝隙层和下层介质层的选择性滤波后,从下层介质层输出所需频段的电磁场,能在电磁波入射角度变化的情况下抑制杂波的能量。本实用新型适用于超宽带移动通信天线罩的设计,通带带宽大,带内插入损耗极小且稳定,尤其是入射电磁波在大角度变化时宽带性能稳定,频率选择性能佳。在移动通信、雷达、电磁屏蔽等领域都具有巨大的应用价值。
浙江大学 2021-04-13
一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法
本发明涉及一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法,所采取的技术方案 是:将清洗干燥后的木粉或竹粉 100~200g,于真空炉中在 500~700℃下碳化 1~2h 得到生 物质炭粉;将生物质炭粉和 SiO2 凝胶按 C/Si 摩尔比为 1∶1.5~3.0 机械混合均匀,得到预 混料;在纯氮气保护下将所述预混料升温到 1450-1600℃,保温 1~4h。保温时间结束后, 以 5~20℃/min 的降温速率降温到 800℃,然后关掉加热电源,自然冷却。本发明合成的一 维碳化硅纳米晶须为链珠状,晶须长径比大;合成工艺简单,成本低,生产设备简单。 
安徽理工大学 2021-04-13
一种基于二维激光扫描的掘进机掘进窗口快速检测方法
本发明公开了一种基于二维激光扫描的掘进机掘进窗口快速检测方法,首先,对掘进工作面分别进行水平和垂直二维扫描,对采集到的原始点云数据进行去离群点处理;然后,分别对去离群点之后的水平和垂直二维扫描点云数据进行直线拟合、求中心线、确定基点的操作,完成窗口检测的准备工作;最后,输入目标距离,分别在水平与垂直中心线上,以基点为原点的目标距离处作垂线与拟合得到的两条直线相交,获得点对,水平点对的空间距离是目标距离处的掘进窗
华中科技大学 2021-04-14
一种基于二维 FFT 处理器的行转置架构设计方法
本发明公开了一种二维 FFT 处理器的行转置架构,具有以下特点:FFT 处理器包含片上行转置存储器,用于保存图像行变换结果。当行变换结果超过该片上存储器容量时,每行变换结果的前 2k 个数据写入片上行转置存储器,剩余数据写入片外 SDRAM,k 根据行变换结果和片上行转置存储器容量计算得到。此时,将片上行转置存储器一分为二,记为存储器 A、B,用于保存行变换部分结果以及暂存片外SDRAM 读出数据。在从存储器 A 或
华中科技大学 2021-04-14
一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法
本发明涉及一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法,所采取的技术方案是:将清洗干燥后的木粉或竹粉 100~200g,于真空炉中在 500~700℃下碳化 1~2h 得到生物质炭粉;将生物质炭粉和 SiO2 凝胶按 C/Si 摩尔比为 1∶1.5~3.0 机械混合均匀,得到预混料;在纯氮气保护下将所述预混料升温到 1450-1600℃,保温 1~4h。保温时间结束后,以 5~20℃/min 的降温速率降温到 800℃,然后关掉加热电源,自然冷却。本发明合成的一维碳化硅纳米晶须为链珠状,晶须长径比大;合成工艺简单,成本低,生产设备简单。
安徽理工大学 2021-04-13
药学院宋尔群教授课题组在异质性肿瘤细胞分析研究中取得重要进展
肿瘤细胞异质性是肿瘤异质性的重要成因之一,可导致肿瘤在增殖能力、侵袭能力和药物敏感性等方面产生重要差异,影响肿瘤的诊断与治疗,最终影响患者身体健康与生命安全。因此,肿瘤细胞异质性研究对于肿瘤的诊断和个体化治疗具有重要意义。而进行肿瘤细胞亚群分离分析是研究肿瘤细胞异质性的重要基础。现有的基于电泳、场流或荧光激活式分离原理的进行肿瘤细胞分离分析的策略存在着特异性差、操作繁琐或需样本量大等弊端。基于课题组在磁性梯度分离细菌、肿瘤标志物、蛋白分析等方面前期工作(Analytical Chemistry 2018, 90, 9621-9628;Analytical Chemistry 2014, 86, 9434-9442;Chemistry-A European Journal 2014, 20,14642-14649),该研究以细胞表面标志物Her2表达量差异化的三种乳腺癌细胞(BT474、MDA-MB-453和MDA-MB-231)为研究模型,通过荧光-磁性靶向仿生探针与其识别后形成不同磁性梯度,在恒定外磁场作用下,可分别在90 s、120 s和180 s时间内快速逐一梯度分离出三种不同乳腺癌细胞亚型,并基于探针的荧光信号对肿瘤细胞亚群进行了初步鉴定。该研究报道的基于磁性梯度响应的肿瘤细胞亚群分离分析策略具有简单、快速、准确等特点,为血液样本中异质性肿瘤细胞亚群的近同时分离与分析提供新思路,在肿瘤早期诊断、评估和预后方面具有重要的潜在应用前景。
西南大学 2021-02-01
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