能傳感能成像,新材料賽場上有位“全能運動員”。近日,“科技創新院士報告廳”活動在深圳舉行,邀請中國科學院院士、香港中文大學(深圳)理工學院院長唐本忠,以“聚集誘導發光:一個嶄新的科學概念及其蘊藏的巨大商機”為題進行演講。
據悉,系列活動由深圳創新發展研究院、博研教育、深圳企聯等共同主辦。此次為第九期,吸引線上線下近20萬聽眾參加。
新材料賽場上的“全能選手”
有機發光材料正為各行各業帶來更多想象。比如檢查身體里有沒有癌細胞,將通過特殊處理的相關試劑注入,病變的細胞就會“發光”。
唐本忠表示,在有機發光材料界,也曾面臨一個多年的難題。“這種材料通常在固態或水的介質中使用。但是在固態里,分子聚集對發光過程有負面影響。此外,有機發光材料不喜歡水,在體內可能不會‘發光’,也無法順利觀測到癌細胞。”
這種效應叫做聚集導致發光猝滅效應(ACQ)。
據悉,在20多年前,唐本忠團隊偶然發現一個跟ACQ恰好相反的過程。比如某種分子本來不發光,加水以后聚集,反而越來越亮了,這個被命名為聚集誘導發光(AIE)。
“AIE可以說是新材料賽場上的‘全能運動員’,應用廣泛,如血管成像、細胞器影像、細胞追蹤、液晶顯示、智能材料、發光二極管、指紋檢測、爆炸物探測、有機光波導、細菌甄別、食品質量監測、化學傳感器等,都能找到它的用途。”唐本忠說。
AIE的三大應用及潛在商機
論壇上,唐本忠介紹了AIE的三大應用。
第一是高效率光電轉化材料和器件的開發與應用。
“比如我們強調手機材料的‘國產替代’。在AIE材料上我國處于領先地位,只是要從實驗室走向產品存在很大的困難。從小規模走向大規模生產,需要企業與實驗室的合作。”他表示。
第二是高靈敏度和高特異性的智能傳感材料和器件。
他建議,可以瞄準國家在環境保護監測、國家公共安全等領域的訴求,發展多類別復合型和大通量的檢測材料和設備,打破國外壟斷。
第三是高分辨率和對比度的成像和示蹤材料及器件。
他強調,應該瞄準國家在醫療健康和生物、制藥等領域的重大需求,將微觀過程和治療模式等,以可視化和動態監測的形式展現出來,立足精準醫療,提高人民生活質量。