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东南大学团队研制出世界首例无金属钙钛矿材料

2018-07-14 09:52图文来源:南京日报

将天然钙钛矿中的金属元素用有机物进行替代,制备出世界首例无金属的钙钛矿材料。东南大学熊仁根团队、游雨蒙课题组在分子铁电材料领域取得重要研究进展。昨天,相关研究结果被世界顶级学术期刊《Science》(科学)杂志在线发表,标志着我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。

东大团队研制出新材料,研究成果发表《科学》杂志上

制成“CT背心”,可以“透视”人体

南报网讯 (通讯员 唐瑭 记者 谈洁 实习生 尹文瑄) 将天然钙钛矿中的金属元素用有机物进行替代,制备出世界首例无金属的钙钛矿材料。东南大学熊仁根团队、游雨蒙课题组在分子铁电材料领域取得重要研究进展。昨天,相关研究结果被世界顶级学术期刊《Science》(科学)杂志在线发表,标志着我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。

常见的钙钛矿材料主要有两种,无机钙钛矿、有机—无机杂化型钙钛矿,这两类钙钛矿材料均带有金属元素。人们一直在寻找钙钛矿家族中的第三类——全有机钙钛矿材料。因为当材料中所有的金属元素都被有机分子代替后,材料会展现出某些“神奇”的性质。 

“比如,可以帮助我们更好地认识自身DNA的信息。”熊仁根教授解释,人体DNA的内部结构是螺旋状的,平面的光照很难看清它内部的结构,但是具有“手性”的材料可对光进行不同角度的旋转,让我们看清螺旋状物体的结构,全有机钙钛矿材料就具有这样的“手性”。 

游雨蒙介绍,所谓“手性”,是指一个物体不管怎么旋转都不能与其镜子里的影像重合。比如我们的双手,左手与互成镜像的右手不重合。《Science》(科学)杂志在2002年就曾预言,无金属钙钛矿材料就具有这种“手性”特征。 

东南大学的分子铁电团队经过十多年的攻关,成功地制备出一大类共计23种全有机新型钙钛矿材料。  

“这一材料因为更轻、更柔,可以适应新时期对材料的薄膜、柔性、生物兼容等方面的要求,同时其制备加工难度也会大大降低,在生物医药、数据存储、逻辑运算、光量子通信、光学雷达、能源转换等应用中崭露头角。”熊仁根举例,比如制成背心等穿戴式的医疗器械,让人们很容易、更清晰地了解自己心脏内部的动态等身体状况,更早地发现心脏等身体上的细微异常,使寿命大幅延长成为可能。

作者:谈洁 尹文瑄责任编辑:杨闵怡
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