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南工院士校長談先進材料:柔性電子或?qū)⒊蔀橹匾獞?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)
來源:未知 日期:2015-10-28 點擊:次
10月12日由南京工業(yè)大學(xué)承辦的“第九屆全國暨華人有機分子和聚合物發(fā)光學(xué)術(shù)會議暨第一屆有機電子學(xué)術(shù)會議”在南京召開。為期三天的學(xué)術(shù)大會在探討國際有機電子發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的同時,也志在加快有機發(fā)光材料和器件的產(chǎn)業(yè)化步伐。
當(dāng)科技產(chǎn)業(yè)如火如荼推進時,材料既是阻礙也是機遇。舊材料總有性能不適應(yīng)新需要的瓶頸,而新材料總會在突破原有的物理、化學(xué)性質(zhì)束縛的同時,為科研、產(chǎn)業(yè)界帶來新方向,為生活帶來新體驗。南京工業(yè)大學(xué)校長黃維院士表示,有機電子學(xué)自上世紀(jì)后半葉興起以來,經(jīng)歷了以分子結(jié)構(gòu)為主要研究特點、以薄膜結(jié)構(gòu)為主要研究對象、以器件工藝為中心,以及邁向產(chǎn)業(yè)化的多重研究階段。目前,涵蓋了有機電子、塑料電子、生物電子、納米電子、印刷電子等多重概念的柔性電子研究正方興未艾,有望成為國家重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、乃至國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。
“我和我的團隊見證了柔性電子這個領(lǐng)域20多年來的發(fā)展和進步。”校長黃維院士表示,近20年來,有機分子和聚合物發(fā)光的領(lǐng)域逐漸帶動了產(chǎn)業(yè)發(fā)展和學(xué)科進步。此次會議以有機電子學(xué)術(shù)會議命名,在適應(yīng)學(xué)科發(fā)展需要之余,也在思考構(gòu)筑未來戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。對于目前學(xué)科研究,黃維表示正將有機電子的技術(shù)運用到生物電子。為更直觀簡單表達出運用方式,黃院士表示,例如結(jié)合人類自身健康需要,監(jiān)控各類器官功能的變化和異常動態(tài),對早期各種重大疾病檢測、診斷甚至治療都會有質(zhì)的變化。值得注意的是,有機電子芯片植入人體內(nèi)某些器官甚至皮膚表面,還將起到包括藥物緩釋等重要作用。“例如糖尿病患在餐前需要服用藥品一樣,若將電子芯片植入其體內(nèi),就形成自動定時系統(tǒng),適當(dāng)時間通過人體生化指標(biāo)的變化給藥,有效避免忘記服藥的同時,也達到科學(xué)服藥的效果。”
高分子材料加上納米導(dǎo)電涂層,用這種形如薄膜的材料,疊加或卷曲后形成一定形狀,這就是美國加州大學(xué)洛杉磯分校材料科學(xué)與工程系教授、博士生導(dǎo)師,南京工業(yè)大學(xué)客座教授裴啟兵所說的人工肌肉。“例如爬行的機器人有六只腳,原理就是腿部用高分子材料卷繞成圓筒狀,用電控制六條腿的左右走動。”胃反酸是目前常見的疾病,對于有些肌肉功能不完備的患者,便可用人工肌肉將管道封住,吃飯時利用電驅(qū)動便可張開。對于信號的控制,裴教授解釋,人體自身信號或體外控制等信號都能進行。而人工肌肉的研發(fā),他坦言目前尚在實驗室研發(fā)階段。
作為世界知名納米材料與能源專家,凱斯西儲大學(xué)先進碳材料科學(xué)與工程中心主任戴黎明教授前瞻性研究了開啟碳納米能源領(lǐng)域的新篇章,為降低燃料電池和金屬—空氣電池的成本、解決能源危機提供了解決方案。大會間隙,他在接受記者采訪時表示,燃料電池作為高效節(jié)能的能源裝置,要用金屬箔作為催化劑才能放電。但因為充當(dāng)催化劑的箔價格高昂且用量大,導(dǎo)致大半個世紀(jì)都無法得以產(chǎn)業(yè)化。“長期以來,很多人都希望降低箔的用量,期間也嘗試使用其他金屬作為催化,遺憾的是在無法降低價格的同時,效率也并非預(yù)期。”戴黎明表示,5年前他發(fā)現(xiàn)了碳材料作為非金屬的催化劑運用于燃料電池,在延長使用壽命和提高使用效率的同時,且沒有副作用,更為重要的是,價格比箔降低了很多。
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