琴脉悠扬 弦歌不辍
琴脉悠扬 弦歌不辍
琴脉悠扬 弦歌不辍潮新闻 记者 王艳琼 蓝韵飞(lányùnfēi) 通讯员 陈慧雅
编者按:发展(fāzhǎn)新质(xīnzhì)生产力,科技(kējì)创新是核心驱动力(qūdònglì)。眼下,温州瓯海区正在积极(jījí)构建科创平台集群,持续开展前沿技术攻关和成果转化。科技创新塑造哪些发展新优势?浙江日报温州分社特别策划《寻“新”记》系列报道,寻访新质生产力的背后故事,首期走进浙江大学温州研究院。
浙大团队研究(yánjiū)钙钛矿材料。受访者供图
两块看似平平无奇的塑料板,用手电筒(shǒudiàntǒng)一照却映射出(chū)强烈的红光和绿光。这不是魔法,而是浙江大学温州研究院自主研发的钙钛矿(gàitàikuàng)量子点扩散板,一项国内原创、国际首创(shǒuchuàng)的科技成果。眼下,该产品正在温州量产,被应用于各种(gèzhǒng)显示屏中,不仅让显色更逼真,也保护我们的眼睛。
“石榴(shíliú)结构”破解世界级难题
什么是钙钛矿?“它既不含钙,也不含钛,而是(érshì)泛指一类具有特定晶体结构的化合物。”浙江大学温州研究院新型光电(guāngdiàn)材料研发中心主(zhǔ)任何海平揭示其奥秘。
钙钛矿是(shì)目前已知发光(fāguāng)性能最好的一种半导体材料,色域宽(kuān)、色纯度高,可以(kěyǐ)大幅提高显示屏的画质(huàzhì)。2023年,“发现和合成量子点”获得诺贝尔化学奖,与镉系量子点、磷化铟量子点相比,钙钛矿量子点具有成本低、合成工艺简单、发光色纯度高等独特优势,近年来备受业界关注。
“而我们(wǒmen)对它的理解还只是冰山一角。”何海平介绍,浙大团队自2012年起研究钙钛矿发光材料,在中国科学院院士(yuànshì)、浙江大学材料科学与工程学院叶志镇教授的带领下,钙钛矿量子点项目团队2021年落户温州(wēnzhōu),孵化成立(chénglì)温州锌芯钛晶科技有限公司(yǒuxiàngōngsī),加速科技成果转化。
浙大温州研究院(yánjiūyuàn)。受访者供图
浙大团队的钙钛矿量子点研究有何(yǒuhé)特别之处(tèbiézhīchù)?何海平(héhǎipíng)拿出两瓶粉末和两瓶颗粒,分别一红一绿,这便是全固态钙钛矿量子点。他形容钙钛矿“敏感体质”,易受高温、水氧、光照影响,导致性能大幅衰减(shuāijiǎn),这也是世界级难题。国际上大多科研团队采取(cǎiqǔ)溶液法制造钙钛矿量子点,但难以解决稳定性问题。
浙大团队另辟蹊径(lìngpìxījìng),想出三个(sāngè)办法:第一,干脆在高温下用全固态煅烧方式合成材料,从根部解决其不耐高温问题;第二,使用多孔(duōkǒng)材料,将量子点装进孔里再封上,解决水氧问题;第三,在量子点的外围又包了一层材料用作“防晒”,相当于穿了2件衣服,即全固态双基质包覆(bāofù),最后解决光照问题。“我们(wǒmen)把这种双基质包覆方式形象(xíngxiàng)地称为(chēngwéi)石榴结构,就像石榴壳剥开后还有一层白色薄膜包裹着一个个石榴籽。”何海平说。
浙大团队研发的固态钙钛矿量子点母粒。记者 王艳琼 摄(shè)
解决稳定性难题后,开始产业化路径。浙大团队通过混合、熔融、挤出(jǐchū)、造粒等(děng)工序,制作钙钛矿量子点母粒,再制成适用于显示照明领域的大面积光学板和薄膜,并将产品应用于电视液晶显示屏、电脑屏幕、平板或(huò)车载(chēzài)显示屏等。2023年,温州(wēnzhōu)锌芯钛晶科技有限公司建成年产200万平米钙钛矿量子点光学板产线,随着研发投入,逐渐吸引国际许多顶尖科研团队的关注(guānzhù)。
浙大温州研究院钙钛矿(gàitàikuàng)发光量子点扩板产线运行中。受访者供图
诺奖点赞的材料在温州(wēnzhōu)量产
“高效稳定钙钛矿量子点批量制备技术,是钙钛矿发光材料走向应用(yìngyòng)的(de)一个(yígè)重大突破!”今年4月,韩国科学技术院院士、首尔大学Tae-Woo Lee教授专程前来温州,与锌芯钛晶研发团队(tuánduì)进行学术和产业化(chǎnyèhuà)交流。他曾任韩国三星电子研究员,认为浙大团队钙钛矿量子点产品有广泛的市场前景,有望推广全球。
眼下,浙大温州研究院钙钛矿研究还在(zài)(zài)向更多领域探索,比如时下热门的眼健康领域。光谱仪下,普通(pǔtōng)LED灯显示蓝光(lánguāng)比例很高,对眼睛危害大。钙钛矿具有很强的蓝光吸收能力,在使用钙钛矿量子点的护眼灯下,测量显示蓝光大幅降低,更接近自然光(zìránguāng),有利于人体健康。
浙大团队与中国眼谷(yǎngǔ)等单位合作制定《眼健康显示(xiǎnshì)产品技术规范》团体标准(biāozhǔn),在如今人们被屏幕和灯光围绕(wéirào)的时代,希望钙钛矿材料更(gèng)广泛的造福群众,提升生活品质。新产品开发出后不久,团队就接到了1万多台护眼台灯订单。此外,钙钛矿量子点扩散板已与不少电视品牌洽谈合作。
浙大温州研究院研发的钙钛矿(gàitàikuàng)量子点护眼灯、镜面屏。受访者供图
浙大温州研究院钙钛矿量子点研究的成功,也离不开瓯海区对研究院建设的支持与一对一“保姆式”的服务。在瓯海区的指导帮助下,该科研团队落地后,被认定为温州市(wēnzhōushì)领军型人才创业项目(chuàngyèxiàngmù),获得资金支持。通过建立校地(xiàodì)人才共引机制,浙大温州研究院目前拥有博士、硕士20余人,研发队伍近40人,实现(shíxiàn)科技(kējì)、教育、人才一体化发展(fāzhǎn)。
未来,浙大团队(tuánduì)还将持续攻坚钙钛矿电致发光的(de)技术难题,目标像印(yìn)报纸一样打印钙钛矿量子点LED,制造大面积超高清显示器,低成本、高效率地实现电子屏幕发光。何海平喜欢用诺贝尔奖委员会的一句话激励团队:量子点材料将极大(jídà)地造福人类,我们才刚刚开始探索这些微小粒子的巨大潜力(qiánlì)。
潮新闻 记者 王艳琼 蓝韵飞(lányùnfēi) 通讯员 陈慧雅
编者按:发展(fāzhǎn)新质(xīnzhì)生产力,科技(kējì)创新是核心驱动力(qūdònglì)。眼下,温州瓯海区正在积极(jījí)构建科创平台集群,持续开展前沿技术攻关和成果转化。科技创新塑造哪些发展新优势?浙江日报温州分社特别策划《寻“新”记》系列报道,寻访新质生产力的背后故事,首期走进浙江大学温州研究院。
浙大团队研究(yánjiū)钙钛矿材料。受访者供图
两块看似平平无奇的塑料板,用手电筒(shǒudiàntǒng)一照却映射出(chū)强烈的红光和绿光。这不是魔法,而是浙江大学温州研究院自主研发的钙钛矿(gàitàikuàng)量子点扩散板,一项国内原创、国际首创(shǒuchuàng)的科技成果。眼下,该产品正在温州量产,被应用于各种(gèzhǒng)显示屏中,不仅让显色更逼真,也保护我们的眼睛。
“石榴(shíliú)结构”破解世界级难题
什么是钙钛矿?“它既不含钙,也不含钛,而是(érshì)泛指一类具有特定晶体结构的化合物。”浙江大学温州研究院新型光电(guāngdiàn)材料研发中心主(zhǔ)任何海平揭示其奥秘。
钙钛矿是(shì)目前已知发光(fāguāng)性能最好的一种半导体材料,色域宽(kuān)、色纯度高,可以(kěyǐ)大幅提高显示屏的画质(huàzhì)。2023年,“发现和合成量子点”获得诺贝尔化学奖,与镉系量子点、磷化铟量子点相比,钙钛矿量子点具有成本低、合成工艺简单、发光色纯度高等独特优势,近年来备受业界关注。
“而我们(wǒmen)对它的理解还只是冰山一角。”何海平介绍,浙大团队自2012年起研究钙钛矿发光材料,在中国科学院院士(yuànshì)、浙江大学材料科学与工程学院叶志镇教授的带领下,钙钛矿量子点项目团队2021年落户温州(wēnzhōu),孵化成立(chénglì)温州锌芯钛晶科技有限公司(yǒuxiàngōngsī),加速科技成果转化。
浙大温州研究院(yánjiūyuàn)。受访者供图
浙大团队的钙钛矿量子点研究有何(yǒuhé)特别之处(tèbiézhīchù)?何海平(héhǎipíng)拿出两瓶粉末和两瓶颗粒,分别一红一绿,这便是全固态钙钛矿量子点。他形容钙钛矿“敏感体质”,易受高温、水氧、光照影响,导致性能大幅衰减(shuāijiǎn),这也是世界级难题。国际上大多科研团队采取(cǎiqǔ)溶液法制造钙钛矿量子点,但难以解决稳定性问题。
浙大团队另辟蹊径(lìngpìxījìng),想出三个(sāngè)办法:第一,干脆在高温下用全固态煅烧方式合成材料,从根部解决其不耐高温问题;第二,使用多孔(duōkǒng)材料,将量子点装进孔里再封上,解决水氧问题;第三,在量子点的外围又包了一层材料用作“防晒”,相当于穿了2件衣服,即全固态双基质包覆(bāofù),最后解决光照问题。“我们(wǒmen)把这种双基质包覆方式形象(xíngxiàng)地称为(chēngwéi)石榴结构,就像石榴壳剥开后还有一层白色薄膜包裹着一个个石榴籽。”何海平说。
浙大团队研发的固态钙钛矿量子点母粒。记者 王艳琼 摄(shè)
解决稳定性难题后,开始产业化路径。浙大团队通过混合、熔融、挤出(jǐchū)、造粒等(děng)工序,制作钙钛矿量子点母粒,再制成适用于显示照明领域的大面积光学板和薄膜,并将产品应用于电视液晶显示屏、电脑屏幕、平板或(huò)车载(chēzài)显示屏等。2023年,温州(wēnzhōu)锌芯钛晶科技有限公司建成年产200万平米钙钛矿量子点光学板产线,随着研发投入,逐渐吸引国际许多顶尖科研团队的关注(guānzhù)。
浙大温州研究院钙钛矿(gàitàikuàng)发光量子点扩板产线运行中。受访者供图
诺奖点赞的材料在温州(wēnzhōu)量产
“高效稳定钙钛矿量子点批量制备技术,是钙钛矿发光材料走向应用(yìngyòng)的(de)一个(yígè)重大突破!”今年4月,韩国科学技术院院士、首尔大学Tae-Woo Lee教授专程前来温州,与锌芯钛晶研发团队(tuánduì)进行学术和产业化(chǎnyèhuà)交流。他曾任韩国三星电子研究员,认为浙大团队钙钛矿量子点产品有广泛的市场前景,有望推广全球。
眼下,浙大温州研究院钙钛矿研究还在(zài)(zài)向更多领域探索,比如时下热门的眼健康领域。光谱仪下,普通(pǔtōng)LED灯显示蓝光(lánguāng)比例很高,对眼睛危害大。钙钛矿具有很强的蓝光吸收能力,在使用钙钛矿量子点的护眼灯下,测量显示蓝光大幅降低,更接近自然光(zìránguāng),有利于人体健康。
浙大团队与中国眼谷(yǎngǔ)等单位合作制定《眼健康显示(xiǎnshì)产品技术规范》团体标准(biāozhǔn),在如今人们被屏幕和灯光围绕(wéirào)的时代,希望钙钛矿材料更(gèng)广泛的造福群众,提升生活品质。新产品开发出后不久,团队就接到了1万多台护眼台灯订单。此外,钙钛矿量子点扩散板已与不少电视品牌洽谈合作。
浙大温州研究院研发的钙钛矿(gàitàikuàng)量子点护眼灯、镜面屏。受访者供图
浙大温州研究院钙钛矿量子点研究的成功,也离不开瓯海区对研究院建设的支持与一对一“保姆式”的服务。在瓯海区的指导帮助下,该科研团队落地后,被认定为温州市(wēnzhōushì)领军型人才创业项目(chuàngyèxiàngmù),获得资金支持。通过建立校地(xiàodì)人才共引机制,浙大温州研究院目前拥有博士、硕士20余人,研发队伍近40人,实现(shíxiàn)科技(kējì)、教育、人才一体化发展(fāzhǎn)。
未来,浙大团队(tuánduì)还将持续攻坚钙钛矿电致发光的(de)技术难题,目标像印(yìn)报纸一样打印钙钛矿量子点LED,制造大面积超高清显示器,低成本、高效率地实现电子屏幕发光。何海平喜欢用诺贝尔奖委员会的一句话激励团队:量子点材料将极大(jídà)地造福人类,我们才刚刚开始探索这些微小粒子的巨大潜力(qiánlì)。






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