專家視野
唐本忠：發(fā)展先進功能性材料也是“硬道理”
“發(fā)光材料的研發(fā)十分重要。世界充滿光，可以說人類最早的科學(xué)研究是從光開始的。高效發(fā)光材料不僅節(jié)省能源，還能應(yīng)用于各個領(lǐng)域，可以說有無限的可能性?！苯?，在北京理工大學(xué)和德國Wiley出版社聯(lián)合舉辦的“專刊發(fā)布會暨AIE發(fā)展前沿學(xué)術(shù)研討會”上，記者見到了“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，科學(xué)家一直在試圖解決熒光材料研究中的一個棘手問題：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際應(yīng)用拒之門外。
無意間，唐本忠團隊發(fā)現(xiàn)了一類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)車形狀，當(dāng)堆積在一起時，其分子內(nèi)運動受阻，因此不能以分子運動形式耗散能量，只能以光的形式釋放能量。這種現(xiàn)象被唐本忠稱之為聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）。
AIE在發(fā)光材料領(lǐng)域開辟了一片廣闊的新疆土，一系列先進功能材料接踵而至。唐本忠表示，新材料廣泛適用于光電器件、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)藥等各個領(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(jié)合的被檢測分子，綁定了追蹤成分的AIE材料就會立刻發(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”。
“十分簡單但高效，而且即時便能有可視化結(jié)果。”唐本忠說，AIE材料正是先進功能性材料的一個縮影，這些材料有“化腐朽為神奇”的魔力，能將科幻故事中的場景實現(xiàn)在日常生活中?！翱梢灶A(yù)見有一天，我們也可以把手機卷起來塞進口袋，手機屏幕再也不怕摔了?！彼Φ馈?唐本忠表示，目前，我國材料科學(xué)發(fā)展勢頭良好，在基礎(chǔ)研究方面已經(jīng)名列世界前茅，產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步發(fā)展壯大，技術(shù)水平也得到大幅提升。但仍存在一些問題，例如，部分關(guān)鍵材料依賴進口；有些材料仍然停留在實驗室里，尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
唐本忠提到，我國應(yīng)當(dāng)關(guān)注先進功能材料的發(fā)展，“我國已經(jīng)能把很多通用材料做到‘極致’，但高端材料仍需進口。因此，應(yīng)當(dāng)努力發(fā)展高精尖材料，以應(yīng)對日新月異的全球變化和社會需求”。
而對于如何讓新材料走出實驗室，唐本忠感受頗深，“我是一個學(xué)者，所以覺得基礎(chǔ)研究相對容易，而讓成果走向市場相對困難，這個過程會遇到很多挑戰(zhàn)”。目前，他創(chuàng)建的公司正穩(wěn)步發(fā)展，生產(chǎn)的AIE材料在海外能以每克十幾萬元人民幣的價格銷售?！凹饶茉旄Ｉ鐣?，也能回饋個人，成果轉(zhuǎn)化得好，就是雙贏。”
“國家一直強調(diào)和重視新材料的產(chǎn)業(yè)化問題，取得了不少成果，但應(yīng)循序漸進，我國材料學(xué)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化都需要一個過程?！碧票局艺f。也許就像美國馬里蘭大學(xué)熒光研究所主任Chris Geddes在AIE材料發(fā)展之初所說的，“在不勝枚舉的熒光技術(shù)中，AIE技術(shù)能否脫穎而出從書架走上貨架，只有時間能給出答案”。
