Palacio de la Perla Wei Zi

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 resplandor prolongado".

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 adelantar.

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 se apagó 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 conciencia.

“La investigación básica tiene un ciclo largo, altos riesgos y requiere perseverancia y acumulación. Durante mucho tiempo, he estado alentando a los estudiantes y miembros del equipo a persistir en la innovación original y nunca dejar de hacerlo; ir de cualquier anormalidad. 'Fenómeno; una vez que tengamos una dirección clara, avanzaremos inquebrantablemente No perseguiremos puntos calientes, nos apegaremos a nuestras aspiraciones originales y nos involucraremos en la investigación científica con la determinación y el espíritu de sentarnos en el banquillo. "Huang Wei dijo que este es el mantenimiento a largo plazo del equipo a lo largo de los años. El núcleo y la fuerza impulsora del desarrollo.

En este banco se sentaron solos durante cinco años.

Después del destello de fosforescencia de 2010, 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. Después de etapas de exploración teórica, investigación experimental y cooperación internacional, propusieron los principios de diseño de materiales orgánicos de resplandor ultralargo y verificaron la universalidad de la idea de diseño. En 2015, publicaron resultados teóricos y prácticos innovadores de perlas luminiscentes orgánicas en la principal revista científica internacional "Natural Materials". El equipo de Huang Wei se convirtió en el primer equipo de investigación científica nacional en informar internacionalmente los resultados de materiales orgánicos de resplandor ultralargo.

Del "descubrimiento accidental" a la "realización inevitable"

En general, los materiales luminiscentes pueden aplicarse a diversos campos del desarrollo social. An Chongfu dio un ejemplo. Por ejemplo, en emergencias, cuando se interrumpe el suministro de energía en lugares públicos importantes, las señales de seguridad de materiales sintéticos inorgánicos con larga duración aún pueden ayudar a las personas a evacuar. Sin embargo, las condiciones de preparación y selección de materiales de este material inorgánico son muy duras, lo que dificulta su evacuación. aplicar a gran escala, sin embargo, materiales orgánicos de larga duración La preparación es simple, barata y flexible. Por poner otro ejemplo, los materiales orgánicos con brillo ultralargo también se pueden utilizar como etiquetas antifalsificación para billetes, alimentos, etc. , e incluso se utiliza para cifrar la transmisión de información.

Por supuesto, el requisito previo para la realización de estas aplicaciones es que los científicos puedan comprender el "temperamento" de los materiales orgánicos con postluminiscencia ultralarga. 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 del rendimiento y exploración de aplicaciones.

En 2015, An Chongfu cambió su identidad y asumió el papel de mentor. Trabaja en la Universidad Tecnológica de Nanjing y Gu Long es su primer estudiante de doctorado. A diferencia del estado de ánimo de An Chongfu en aquel entonces, Gu Long supo desde el momento en que puso un pie en esta tierra que las perlas luminosas orgánicas brillarían en el futuro. "En ese momento, algunos equipos en el mundo ya habían invertido en investigaciones en esta área", 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 observara el material. Dijo que el material era azul, pero lo que vi era verde”. Gu Long recordó que este descubrimiento accidental en 2015 condujo al desarrollo del colorido. Materiales ultrasónicos orgánicos. Mecanismo de control de materiales de larga duración. En 2019, el equipo logró un control continuo de la persistencia colorida y ultralarga desde la luz azul hasta la luz verde en un solo cristal. En otras palabras, pueden utilizar métodos de excitación diferentes y específicos para hacer que las perlas luminiscentes orgánicas cristalinas muestren diferentes colores de brillo.

Sin embargo, cada viaje de lo "accidental" a lo "inevitable" es tan difícil que el joven y enérgico Gu Long a menudo se enfrenta en secreto a An Chongfu en su corazón. "Sentimos que hemos hecho un buen trabajo, pero el profesor todavía no está satisfecho y siempre nos obliga a cambiar de nuevo". 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 pedirnos que hiciéramos la prueba nuevamente". y sus compañeros regresaron a la sala de experimentos. Debido a que tomó más de media hora depurar la cámara, la fuente de luz de estimulación iluminó las perlas luminosas orgánicas durante más tiempo de lo habitual.

En ese momento, Gu Long descubrió otro fenómeno extraño: "¿Por qué las perlas luminosas que no deberían brillar volvieron a brillar?"

Este incidente "accidental" fue captado firmemente por ellos y finalmente exploraron cómo solucionarlo. Estimule la fuente de luz ajustándola. Se utiliza el tiempo para controlar el mecanismo del estado luminoso de las perlas luminiscentes orgánicas, y se diseña un material de resplandor orgánico dinámico ultralargo.

Basándose en los resultados de la investigación de materiales dinámicos orgánicos con brillo ultralargo, An Zhongfu y Gu Long produjeron gráficos de prueba de marcas antifalsificación. Escribieron sobre un tablero de fondo negro utilizando materiales orgánicos solubles en agua de persistencia ultralarga para crear patrones antifalsificación. Los experimentos muestran que cuando la fuente de luz de estímulo se ilumina durante 1 minuto y luego se apaga, el número arábigo "11" se muestra en el tablero de fondo. Cuando la fuente de luz de estimulación se apaga después de 5 minutos de exposición, se muestra un símbolo similar a la letra "H"; cuando la fuente de luz de estimulación se apaga después de 10 minutos de exposición, se muestra un símbolo "8" similar a un número arábigo; se muestra. En este experimento, a medida que cambia el tiempo de irradiación, los estados luminosos y de desarrollo del color del material perlado luminoso muestran seis cambios diferentes.

An Zhongfu cree que, basándose en los resultados de la investigación anterior, los materiales orgánicos de brillo ultralargo pronto estarán listos para su comercialización, y las marcas comerciales antifalsificación pueden convertirse en uno de los escenarios de aplicación iniciales.

"Abrir carril para adelantar" está en el banquillo.

Aunque logra resultados, An Zhongfu siente que la investigación en todo el campo de los materiales orgánicos de resplandor ultralargo se está volviendo "caliente". Gu Long dijo que de 2017 a 2018, los resultados relevantes en este campo mostraron una tendencia de "explosión". En 2019, esta dirección de investigación fue seleccionada como uno de los "10 principales frentes calientes en química y ciencia de materiales" por el Instituto de Consultoría Estratégica Científica y Tecnológica de la Academia China de Ciencias y Clarion Technologies.

"Después de diez años de afilar una espada", Huang Wei, An Chongfu, Gu Long y otros finalmente pusieron el "banco frío" en el "banco caliente".

Huang Wei presentó que, según estadísticas incompletas, actualmente hay más de 150 equipos de investigación internacionales que llevan a cabo trabajos de investigación relevantes en este campo, de los cuales más del 50% 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.

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Fuente de este artículo: Deep Space Game Editor: Anonymous King of Hearts 2 haz clic para probar