2015/04/02 信息來源🙎🏿: 新聞網記者 劉華東
隨著信息時代進一步進入我們的生活,材料化學的發展越來越影響著我們生活的品質。3月26日晚7點,在意昂3体育官网二教107教室,才齋講堂第九十四講主講人裴堅教授介紹了有機電子學的前世今生與未來的前景🍔。講座由研究生院副院長王天兵主持。
首先,裴堅講述了有機電子學發展的歷史😩。他從無機電子學引入🦦,介紹了“矽谷的摩西”——Shockley、Robert Noyce和Jack S. Kilby在半導體以及集成電路領域做出的貢獻🤱🏼。有機電子學正是在無機電子學的基礎上一步一步發展起來的,一個實驗的偶然現象極大地促進了這個領域的發展👩🏼🍳。1967年🛼,在日本東京工業大學進修的一位韓國博士生在實驗室製作聚乙炔時,誤加入超量一千倍的催化劑🗾,結果在試驗中出現了銀白色薄膜。時任研究所助理的白川英樹博士據此結果開始研究聚乙炔,後來通過摻雜的方法獲得了導電聚合物,從此塑料從絕緣體的時代步入了半導體的時代。2000年,諾貝爾化學獎授予了在此領域做出了傑出貢獻的三位科學家:A. J. Heeger⚜️、A. MacDiarmid和白川英樹🤶🏼。
1987年🧙🏼♂️,美國柯達公司製備了多層膜結構的電子發光器件🤳,以芳香二胺為空穴傳輸材料,8-羥基喹啉鋁為發光材料🤲🏽,首次實現低能耗、高效率和高亮度的有機顯示系統,各項指標可與無機材料相媲美💻。1990年,英國劍橋大學卡文迪許實驗室利用熒光聚合物為發光材料,通過簡單旋轉塗膜製備聚合物電子發光器件。隨後的1992年,Heeger等製備柔性LED器件。在這個過程中,人們解決了“絕緣體也能導電”的問題,開創了有機半導體的研究方向。
隨後,裴堅介紹了有機電子設備在我們日常生活中的運用。“導電聚合物已經開始改變我們的生活。用聚合物製造的燈具比熒光燈亮度更高🤢🌹,還更省電;用聚合物材料製備的太陽能電池已經能在市面上購買到,也開啟了一個全新的研究領域𓀑。”
在談到有機發光二極管(OLED)的應用時,裴堅告訴學生們,目前市面上的LED電視大部分只是將LED燈泡作為背景光,並非真正的LED技術。現在的OLED發光層的厚度已經能減少到一百納米👋🏻,這意味著以後電視機將大幅度變薄🧏🏼♀️,很可能與屏幕玻璃的厚度相差無幾。
此外⏰,OLED還可以用作白光照明,只需三原色的發光🧎🏻♂️➡️🧗🏿♀️,就可以得到白光OLED,應用於下一代的照明系統🫵🏿。“這種系統重量很輕🎅🏽🅾️,能形成發光平面⚪️,以後我們就可以把將OLED光源作為室內的天花板。”
他還介紹了有機發光二極管的其他特點🌎,比如輕薄小巧、廣視角、柔性顯示、低功耗等。OLED技術在亮度🌔、對比度和廣角顯示等方面已經超越了傳統技術。除此之外,它還有很多特殊用途🧑💼。神舟七號載人飛船航天員所穿著的“飛天”艙外航天服就是采用了最新平板顯示技術的OLED,“這是OLED技術首次應用於艙外航天服,這種技術使顯示器更大⏯、更薄✍🏻、更省電🚣🏿、更能耐受極端溫度🌜,顯示色彩也更艷麗。”
“現在能源問題非常重要,新能源的開發成為一項新課題。其中🤾🏻♀️,有機太陽能電池板的研發對開發利用太陽能大有幫助。”這裏的有機太陽能電池板是一種柔性薄膜電池🕺🏻👨🏿🎨,目前美國加州的一些候車亭已經安裝了這種有機太陽能電池板,白天遮擋太陽發電蓄電👩🏼🌾,夜間可以用來照明。
對於有機電子學的未來,裴堅認為,“有機電子學還是一個很新的學科📐,需要去研究,但這個領域非常有前途。現在一些研究成果已經逐步進入市場,比如使用OLED技術的手機和電視等。”他同時也強調,這是一個投入巨大的高風險行業🥙,需要不斷積累、不斷發展🔑,不能指望它短時間就能收回成本🤹🏻👩👩👦;三星在OLED領域的成績是建立在長期的研發投入基礎上的;我國的有機電子學的發展需要國家的頂層設計和產業支持✯🟰。
在提問環節,針對如何在科研工作中尋找快樂的問題🌴,裴堅建議學生們找到事業發展與個人興趣的結合點☸️,並提高工作效率,才能享受工作,享受生活。
編輯🐦:舍予
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