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 记者 王艳琼(wángyànqióng) 蓝韵飞 通讯员 陈慧雅 编者按：发展新质生产力，科技创新是核心(héxīn)驱动力。眼下，温州瓯海区正在积极构建科创平台集群，持续(chíxù)开展前沿技术攻关和成果转化(zhuǎnhuà)。科技创新塑造(sùzào)哪些发展新优势？浙江日报温州分社特别策划(cèhuà)《寻“新”记》系列报道，寻访新质生产力的背后故事，首期走进浙江大学温州研究院。 浙大团队(tuánduì)研究钙钛矿材料。受访者供图 两块(liǎngkuài)看似平平无奇的塑料板，用手电筒一照却映射出强烈的红光和绿光。这不是(búshì)魔法，而是浙江大学温州研究院(yánjiūyuàn)自主研发的钙钛矿量子点扩散板，一项国内原创、国际首创的科技成果(kējìchéngguǒ)。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(bīzhēn)，也保护我们的眼睛。 “石榴结构”破解(pòjiě)世界级难题 什么是(shì)钙钛矿？“它既不含钙，也(yě)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(yánjiūyuàn)新型光电材料研发中心主任何海平揭示其奥秘。 钙钛矿(gàitàikuàng)是目前已知(yǐzhī)发光性能最好的一种半导体材料，色域(sèyù)宽、色纯度高，可以大幅提高显示屏的画质。2023年，“发现和合成量子点(diǎn)”获得诺贝尔化学奖，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(yōushì)，近年来备受业界关注。 “而我们(wǒmen)对它的(de)理解还只是冰山一角。”何海平介绍，浙大团队自2012年起研究钙钛矿(gàitàikuàng)发光材料，在中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)院士、浙江大学材料科学与(yǔ)工程学院叶志镇教授的带领下，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。 浙大温州研究院。受访者供图(gōngtú) 浙大团队的钙钛矿(gàitàikuàng)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，分别一红一绿，这便是全固态钙钛矿量子点。他形容钙钛矿“敏感体质”，易受高温、水氧、光照影响，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(fǎ)制造钙钛矿量子点，但(dàn)难以解决(nányǐjiějué)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煅烧方式(fāngshì)合成材料(cáiliào)，从根部解决其不耐高温问题(wèntí)；第二，使用多孔材料，将量子点(diǎn)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“防晒”，相当于穿了2件衣服，即全固态双基质包覆，最后解决光照问题。“我们(wǒmen)把这种双基质包覆方式形象地称为石榴结构(jiégòu)，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。 浙大团队研发的固态钙钛矿(gàitàikuàng)量子点母粒。记者 王艳琼 摄 解决稳定性难题后，开始产业化路径。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(zhìchéng)适用于显示照明领域的大面积光学(guāngxué)板(bǎn)和薄膜，并将产品应用于电视液晶显示屏、电脑屏幕、平板或车载显示屏等。2023年，温州锌芯钛晶科技有限公司建成年产200万(wàn)平米钙钛矿量子点光学板产线，随着研发投入，逐渐吸引国际许多顶尖(dǐngjiān)科研(kēyán)团队的关注。 浙大温州研究院钙钛矿发光量子点扩板(kuòbǎn)产线运行中。受访者供图 诺奖点赞的(de)材料在温州量产 “高效(gāoxiào)稳定钙钛矿量子点批量制备技术(jìshù)，是钙钛矿发光材料走向应用(yìngyòng)的一个重大突破！”今年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(hánguósānxīngdiànzi)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)研究还在向更多领域探索(tànsuǒ)，比如时下热门的眼健康领域。光谱仪(guāngpǔyí)下，普通LED灯显示蓝光比例很(hěn)高，对眼睛危害大。钙钛矿具有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(cèliáng)显示蓝光大幅降低，更接近自然光，有利于人体健康。 浙大团队与中国眼谷等单位合作(hézuò)制定《眼健康显示产品(chǎnpǐn)技术规范》团体标准，在如今人们被屏幕和灯光围绕的时代，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1万多台护眼台灯订单。此外(cǐwài)，钙钛矿量子点扩散板已与不少电视(diànshì)品牌洽谈合作。 浙大温州研究院研发的钙钛矿量子点(diǎn)护眼灯、镜面屏。受访者供图 浙大温州研究院钙钛矿量子点研究的(de)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(bǎomǔshì)”的服务。在瓯海区的指导帮助下，该科研团队(tuánduì)落地后，被认定(rèndìng)为温州市领军型人才创业项目，获得资金支持。通过建立校地(xiàodì)人才共引机制，浙大温州研究院目前拥有博士、硕士20余人，研发队伍近40人，实现科技(kējì)、教育、人才一体化发展。 未来，浙大(zhèdà)团队还将持续攻坚钙钛矿电致发光的(de)技术难题，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(qīng)显示器，低成本、高效率地(dì)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(qiánlì)。