诺奖点赞的材料在温州量产 “石榴结构”破解世界级难题

潮新闻(xīnwén) 记者 王艳琼 蓝韵飞 通讯员 陈慧雅 编者按：发展新(xīn)质生产力，科技(kējì)创新是核心驱动力。眼下，温州瓯海区正在积极(jījí)构建科创平台集群，持续(chíxù)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(xīnzhì)生产力的背后故事，首期走进浙江大学温州研究院。 浙大团队研究钙钛矿(gàitàikuàng)材料。受访者供图 两块看似平平无奇的塑料板，用手电筒(shǒudiàntǒng)一照却映射出强烈的红光(hóngguāng)和绿光。这不是魔法，而是浙江大学温州研究院自主(zìzhǔ)研发的钙钛矿量子点扩散板，一项(yīxiàng)国内原创、国际(guójì)首创的科技成果。眼下，该产品正在温州量产，被应用于各种显示屏中，不仅让显色更逼真，也保护我们的眼睛。 “石榴结构”破解世界级难题(nántí) 什么是钙钛(tài)矿？“它既不含钙，也不含钛，而是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(xīnxíng)光电材料(cáiliào)研发中心主任何海平揭示其奥秘。 钙钛矿是目前已知发光性能最好的一种半导体材料，色域(sèyù)宽、色纯度高，可以(kěyǐ)大幅提高显示屏的画质。2023年，“发现和合成量子(liàngzǐ)点(diǎn)”获得(huòdé)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。 “而我们对它的理解还只是冰山一角。”何海平介绍，浙大团队(tuánduì)自2012年起研究钙钛矿发光(fāguāng)材料，在(zài)中国科学院院士(yuànshì)、浙江大学材料科学与工程学院叶志镇(yèzhìzhèn)教授的带领下，钙钛矿量子点项目团队2021年落户温州，孵化成立温州锌芯钛晶科技有限公司，加速科技成果转化。 浙大温州(wēnzhōu)研究院。受访者供图 浙大团队的钙钛矿量子(liàngzǐ)点研究有何特别之处？何海平拿出两瓶粉末和两瓶颗粒，分别一红(yīhóng)一绿，这(zhè)便是全固态(quángùtài)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(yǐngxiǎng)，导致性能大幅衰减，这也是世界级难题。国际上大多科研团队采取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，想出三个办法：第一，干脆在高温下用全固态(quángùtài)煅烧方式(fāngshì)合成材料，从根部解决其不耐高温问题；第二，使用多孔材料，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(yòngzuò)“防晒”，相当于穿了2件衣服，即全固态双基质包覆，最后(hòu)解决光照问题。“我们(wǒmen)把这种双基质包覆方式形象地称为石榴(shíliú)结构，就像石榴壳剥开后还有一层白色薄膜包裹着一个个(yígègè)石榴籽。”何海平说。 浙大团队(tuánduì)研发的固态钙钛矿量子点母粒。记者 王艳琼 摄 解决稳定性难题后，开始产业化(chǎnyèhuà)路径。浙大团队通过混合、熔融、挤出、造粒等工序，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(bǎn)和薄膜，并将产品应用于电视液晶显示屏(xiǎnshìpíng)、电脑屏幕、平板或车载显示屏等。2023年，温州(wēnzhōu)锌(xīn)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(guójì)许多顶尖科研团队的关注。 浙大温州研究院钙钛矿发光量子点(diǎn)扩板产线运行中。受访者供图 诺奖点赞的材料(cáiliào)在温州量产 “高效稳定钙钛矿量子点批量制备技术，是钙钛矿发光材料(cáiliào)走向应用(yìngyòng)的一个重大突破！”今年(jīnnián)4月，韩国科学技术院院士(yuànshì)、首尔大学Tae-Woo Lee教授专程前来温州，与锌(xīn)芯钛晶研发团队进行学术和产业化交流。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(gàitàikuàng)研究还(hái)在向更多领域探索(tànsuǒ)，比如时下热门的(de)眼健康领域。光谱仪下，普通LED灯显示蓝光比例很高，对眼睛危害大。钙钛矿具有(jùyǒu)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，有利于人体健康。 浙大团队(tuánduì)与中国眼谷等单位合作制定《眼健康显示产品技术规范》团体标准，在如今人们被屏幕和灯光围绕的(de)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(le)1万多台护眼台灯订单。此外，钙钛矿量子点扩散板已(yǐ)与不少电视品牌洽谈合作。 浙大温州研究院研发的钙钛矿量子点护眼灯、镜面屏(píng)。受访者供图 浙大温州研究(yánjiū)院钙钛矿(gàitàikuàng)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(rèndìng)为温州市领军型人才(réncái)创业项目，获得资金支持。通过建立校地人才共引机制，浙大温州研究院目前拥有博士(bóshì)、硕士20余人，研发队伍近40人，实现(shíxiàn)科技、教育、人才一体化发展。 未来，浙大团队还将持续攻坚钙钛矿电致发光(fāguāng)的(de)技术难题(jìshùnántí)，目标像印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(dīchéngběn)、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(jīlì)团队：量子点材料将极大地造福人类，我们才刚刚开始探索这些微小粒子的巨大潜力。