0 a 1, la perla nocturna orgánica de China “despeja el camino para los adelantamientos”
Para la mayoría de las personas, la Perla Nocturna es un tesoro misterioso que sólo existe en las películas de disfraces y las series de televisión. Cuando aparezca, los espectadores seguramente exclamarán. Pero la ciencia no se limita a mirar a su alrededor, sino que trabaja para desentrañar los misterios. Los científicos describen esta esfera redonda que puede brillar en la oscuridad como "un material especial de almacenamiento de luz que puede seguir emitiendo luz después de que se retira la fuente de luz de excitación". Su nombre científico es "material de larga duración".
Las perlas luminosas orgánicas están hechas de materiales orgánicos de resplandor ultralargo descubiertos y diseñados por el equipo de investigación científica IAM de mi país. Imagen de esta edición: Ahn Chung-fu/Foto proporcionada
Prueba de identificación antifalsificación y cifrado de información de materiales orgánicos de resplandor ultralargo. Al cambiar el tiempo de irradiación de la fuente de luz de excitación, los materiales orgánicos de resplandor ultralargo emiten luz de manera diferente.
Cambiar la fuente de luz de excitación da como resultado diferentes colores luminiscentes de materiales orgánicos con resplandor ultralargo.
Los científicos también han clasificado cuidadosamente este tipo de materiales: las perlas luminosas que aparecen en las películas y series de televisión de disfraces son materiales naturales inorgánicos de larga duración, también llamadas perlas luminosas inorgánicas. En 1866, el ser humano inventó el método para; sintetizar dichos materiales Con la tecnología, surgieron materiales sintéticos inorgánicos de resplandor prolongado; en 2010, un equipo de investigación científica en China descubrió y diseñó un material orgánico de resplandor ultralargo. Desde entonces, ha aparecido en el mundo una perla luminosa orgánica.
"En 2010, solo había un equipo en el mundo que estudiaba materiales orgánicos de acción prolongada. Era algo impopular. No sabía si hacerlo o no". En ese momento, mientras estudiaba un doctorado en la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nanjing, estaba muy confundido. Su supervisor, Huang Wei, supervisó el estudio en profundidad. Hasta ahora, sus direcciones de investigación científica son cada vez más amplias. No hace mucho, el equipo de Huang Wei publicó el quinto artículo de talla mundial relacionado con las perlas nocturnas orgánicas en las principales revistas internacionales.
Pero lo que es aún más emocionante es que lo "impopular" en el pasado se ha convertido en "popular". Según los informes, más de 150 equipos de todo el mundo se han sumado a este campo de investigación. Al mismo tiempo, en los últimos 10 años, los académicos chinos han estado en la "posición de liderazgo" mundial en intensidad de I+D en materiales orgánicos de larga duración.
En la actualidad, Huang Wei es académico de la Academia China de Ciencias y vicepresidente ejecutivo de la Universidad Politécnica Northwestern. Describió el camino de desarrollo inicial de la investigación científica china en el campo de las perlas nocturnas orgánicas como: despejar el camino y superar a otros.
En el pasado, hacíamos hincapié en adelantar en las curvas y cambiar de carril. Con el estímulo y apoyo del país a la innovación original “de 0 a 1”, debemos crear un nuevo camino para nosotros mismos, y ¿cuál es este nuevo camino? Se trata de despejar el camino para adelantar en las curvas: una innovación original.
También podríamos observar más de cerca cómo las perlas luminosas orgánicas crean un hermoso paisaje al "adelantar".
El fenómeno "anormal" "subvierte los libros de texto"
Gu Long, que ahora trabaja en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, informó sobre un proyecto relacionado con las perlas nocturnas orgánicas en "Nature Communications". a finales de febrero. An Chongfu, su supervisor durante sus estudios de doctorado en la Universidad Tecnológica de Nanjing, es el autor correspondiente. Por teléfono, Gu Long dijo emocionado a los periodistas: "Logré mis resultados parándome sobre los hombros del Maestro An".
De hecho, los hombros de An Chongfu también se han elevado centímetro a centímetro. Hace 10 años, An Zhongfu era estudiante de doctorado de Huang Wei. Una noche, otros estudiantes del grupo abandonaron el laboratorio y se dirigieron a la cafetería. An Zhongfu se distrajo con un experimento para sintetizar un nuevo compuesto y estaba listo para partir en la oscuridad. "En el momento en que apagué la luz ultravioleta, ¿por qué seguía encendida?" An Chongfu descubrió que su compuesto recién sintetizado emitía un "destello". Pensó que esto era "anormal" y corrió a decírselo al Sr. Huang.
Huang Wei llegó al laboratorio y An Chongfu iluminó el nuevo material con otra fuente de luz. Después de retirar la fuente de luz, "permaneció encendida durante más de 10 segundos". "El maestro Huang también estaba muy emocionado. ¡Este fenómeno nunca antes se había descubierto!", Recordó An Chongfu.
La razón por la que esta situación es "anormal" es porque es diferente a lo que está escrito en el libro de texto. Lo que la gente corriente llama luminiscencia, para los materiales orgánicos se denomina "fluorescencia" o "fosforescencia". An Zhongfu explicó que el libro de texto decía que la fosforescencia a temperatura ambiente en materiales orgánicos suele ser difícil de observar y generalmente es más fácil de lograr a bajas temperaturas. Además, en experimentos científicos con materiales orgánicos, aún pueden emitir luz durante decenas de microsegundos después de retirar la fuente de luz de excitación. Esta es la llamada luminiscencia "de larga duración". La fosforescencia que observaron duró más de 10 segundos. , por lo que definieron este material como "un material orgánico de resplandor ultralargo", un material que "subvierte el nivel de los libros de texto".
Después de este descubrimiento accidental, Huang Wei decidió profundizar más en esta dirección. Pero An Chongfu confiaba en que la innovación original sería extremadamente arriesgada. O es pionero o se está extraviando. ¿Quieres apostar tu joven carrera de investigación científica? ¿O encontrar una dirección más relajada y graduarse antes? "El maestro Huang solía decir que aprender es explorar la esencia y llegar al fondo de las cosas". Siguiendo el consejo del maestro y su propio deseo de explorar, An Chongfu se embarcó en el camino de "llegar al fondo de las cosas".
A principios de la década de 1990, Huang Wei regresó a China desde Singapur para trabajar y fundó el equipo IAM. Presentó que el equipo ha formado gradualmente una cultura de equipo "científica" única: S significa cuestionamiento científico, C significa curiosidad, I significa la recompensa de Dios por el trabajo duro, E significa dedicación, N significa búsqueda de innovación. , C significa confianza innovadora y E significa mantener la conciencia.
“La investigación básica tiene un ciclo largo y altos riesgos, y requiere perseverancia y acumulación.
Durante mucho tiempo, he estado alentando a los estudiantes y miembros del equipo a insistir en la innovación original; prestar atención a los detalles y nunca dejar de lado ningún fenómeno "anormal" una vez que haya una dirección clara, continuarán avanzando sin vacilar; No nos ocupamos de temas candentes, nos atenemos a nuestras aspiraciones originales y nos involucramos en la investigación científica con la determinación y el espíritu de sentarnos en el banquillo. "Huang Wei dijo que este es el núcleo y la motivación del equipo para mantener un desarrollo a largo plazo a lo largo de los años.
En este banco, han estado sentados solos durante cinco años.
2010 Destello fosforescente Más tarde, Huang Wei, entonces decano del Instituto de Materiales de Información y Nanotecnología de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nanjing, y su profesor asistente académico Chen * * * guiaron a An Chongfu y a otros a través de las etapas de exploración teórica e investigación experimental. , y la cooperación internacional, y propusieron el método orgánico Los principios de diseño de materiales de resplandor ultralargo han verificado la universalidad de la idea de diseño. En 2015, publicaron la teoría innovadora y los resultados prácticos de las perlas luminiscentes orgánicas en los principales científicos internacionales. El equipo de la revista "Natural Materials" se convirtió en el primero en China. Un equipo de investigación científica que informa los resultados de los materiales orgánicos de resplandor ultralargo a nivel internacional
Desde el "descubrimiento accidental" hasta la "realización inevitable"
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En general, los materiales luminiscentes se pueden aplicar al desarrollo social. An Zhongfu dio un ejemplo: en caso de emergencia, cuando se interrumpe el suministro de energía en lugares públicos importantes, se pueden utilizar señales de seguridad de materiales sintéticos inorgánicos de larga duración. Todavía ayuda a las personas a evacuar, pero las condiciones de preparación y la selección de materiales de este material inorgánico son muy exigentes, es difícil de aplicar a gran escala y la preparación de materiales orgánicos de larga duración es simple, barata y flexible. Los materiales con brillo ultralargo también se pueden utilizar como etiquetas antifalsificación para billetes, alimentos, etc.
Por supuesto, el requisito previo para realizar estas aplicaciones es que los científicos puedan comprender la "temperatura" de los materiales orgánicos ultrarresistentes. Materiales de larga duración Después de abrir este campo de investigación, el equipo de Huang Wei exploró más a fondo las ricas características de este material y llevó a cabo investigaciones sobre diseño racional, control de rendimiento y exploración de aplicaciones.
En 2015, An Chongfu. Cambió su identidad y se convirtió en tutor. Trabajó en la Universidad Tecnológica de Nanjing y Gu Long fue su primer estudiante de doctorado. El estado de ánimo de An Chongfu fue diferente en ese entonces. Desde el momento en que puso un pie en esta tierra, Gu Long supo que las perlas luminosas orgánicas. brillaría en el futuro. "En aquel momento, algunos equipos en el mundo ya habían invertido en investigaciones en este ámbito. "Dijo Gu Long. De manera similar a la experiencia de An Chongfu, Gu Long también heredó la cultura del equipo IAM y se comprometió a convertir el "descubrimiento accidental" en una "realización inevitable".
"Un día, el maestro An me pidió que observar los materiales. Dijo que el material era azul, pero lo que vi era verde. "Gu Long recordó que este descubrimiento accidental en 2015 condujo al mecanismo de regulación de los materiales orgánicos coloreados con resplandor ultralargo. En 2019, el equipo logró una regulación continua del resplandor coloreado ultralargo de la luz azul a la luz verde en un solo cristal. En otras palabras, pueden utilizar métodos de excitación específicos y diferentes para hacer que las perlas luminiscentes orgánicas cristalinas muestren diferentes colores de brillo.
Sin embargo, cada viaje de "accidental" a "inevitable" es tan difícil. El joven y enérgico Gu Long a menudo confronta en secreto a An Chongfu en su corazón: “Sentimos que hemos hecho un buen trabajo, pero el maestro todavía no está satisfecho y siempre nos obliga a hacer cambios. "La historia del arduo trabajo en el laboratorio permanece fresca en la memoria de Gu Long.
"Una vez tomamos una foto de Night Pearl, y la hemos tomado muchas veces. El maestro An todavía sentía que no estaba claro, por lo que tuvo que dejarnos hacer el examen nuevamente. "Gu Long y sus compañeros volvieron al laboratorio. Debido a que tomó más de media hora depurar la cámara, la fuente de luz de estimulación iluminó la perla luminosa orgánica durante más tiempo de lo habitual. En ese momento, Gu Long descubrió otra extraña fenómeno: "¿Por qué no debería brillar? ¿La perla de la noche vuelve a brillar? ”
Este evento “accidental” fue captado firmemente por ellos, y finalmente exploraron el mecanismo de control del estado luminoso de las perlas luminiscentes orgánicas ajustando el tiempo de irradiación de la fuente de luz de estimulación, y diseñaron un sistema orgánico dinámico. material de resplandor ultralargo.
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Basándose en los resultados de la investigación de materiales dinámicos orgánicos de resplandor ultralargo, An Zhongfu y Gu Long produjeron gráficos de prueba de marcas antifalsificación que escribieron en el negro. tablero de fondo con materiales orgánicos de brillo ultralargo solubles en agua para crear patrones anti-falsificación. Los experimentos muestran que cuando la fuente de luz de estimulación se ilumina durante 1 minuto y luego se apaga, el panel de fondo muestra el logotipo del número arábigo "11". la fuente de luz de estimulación se ilumina durante 5 minutos y luego se apaga, se muestra un signo similar a la letra "H" cuando la fuente de luz de estimulación se ilumina durante 10 minutos luego se apaga y muestra un símbolo "8" similar a. un número arábigo. En este experimento, el estado luminoso y de color del material perlado luminoso mostró seis cambios diferentes a medida que cambiaba el tiempo de irradiación.
An Zhongfu se cree que, según los resultados de la investigación anterior, es orgánico. Los materiales con brillo ultralargo pronto estarán listos para su comercialización, y las marcas antifalsificación pueden convertirse en uno de los escenarios de aplicación iniciales
"Adelantamiento"
Mientras se logran resultados. An Zhongfu cree que todo el campo de los materiales orgánicos de resplandor ultralargo se está volviendo "caliente". Gu Long dijo que de 2017 a 2018, los resultados relacionados en este campo mostraron una tendencia de "explosión" en 2019. Se seleccionó esta dirección de investigación. como "Las 10 fronteras más candentes en química y ciencia de materiales" por el Instituto de Consultoría Estratégica en Ciencia y Tecnología de la Academia de Ciencias de China y Keruiweian Company
"Diez años de arduo trabajo", Huang Wei, An. Chongfu, Gu Long y otros finalmente pusieron el "banco frío" en el "banco caliente".
Huang Wei dijo que, según estadísticas incompletas, actualmente hay más de 150 equipos de investigación internacionales que llevan a cabo trabajos de investigación relevantes. En este campo, más del 50% de los equipos están en China.
A juzgar por el nivel de los logros de la investigación científica, los logros de la investigación científica de clase mundial en este campo provienen principalmente de equipos chinos, lo que indica que China ocupa una posición de "líder" en campos de investigación científica relacionados. Entre ellos, los equipos nacionales líderes en este campo incluyen equipos de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China, la Universidad Sun Yat-sen, la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, la Universidad de Wuhan, la Universidad de Tianjin, Universidad de Tsinghua, Universidad Jiao Tong de Shanghai y Universidad Normal de Beijing. A nivel internacional, equipos de Japón, Singapur, Reino Unido y otros países también han logrado buenos avances.
Al mismo tiempo, el equipo de Huang Wei también está ampliando otras direcciones de investigación en este campo. En febrero de 2020, Gu Long, como primer autor, cambió la estructura cristalina original del material a una estructura polimérica, lo que significó que la "Night Pearl" se convirtió en un material flexible. Según el corresponsal An Zhongfu, en el futuro puede convertirse en una pantalla curva de teléfono móvil, ropa e incluso esmalte de uñas para niñas.
Recordando el proceso de “adelantamiento en una curva”, Huang Wei concluyó: “Lo que hemos hecho es seguir inquebrantablemente el camino de la innovación independiente con características chinas. En primer lugar, debemos prepararnos para los días lluviosos. , encontrar nuevas formas y expandir áreas; en segundo lugar, el primer paso es sujetar al toro por la nariz, pensar más en los fenómenos accidentales y superar los eslabones débiles; en tercer lugar, debemos ponernos al día de manera asimétrica y trabajar duro donde estamos estancados ".
Al mismo tiempo, Huang Wei propuso "Acelerar la transformación de la investigación y los resultados innovadores con etiquetas chinas", convertir "Hecho en China" en "Creado en China" y mejorar la innovación original de mi país. y capacidades de innovación independientes en disciplinas relacionadas.
Para obtener más información sobre el "adelantamiento" de "0 a 1, la perla nocturna orgánica de China", continúe prestando atención a la columna de información sobre ciencia y tecnología del espacio profundo. El editor de espacio profundo continuará actualizándolo con más noticias de ciencia y tecnología.
Fuente de este artículo: Deep Space Game Editor: Anonymous King’s Heart 2 Haz clic para probar