明星技術(shù)驅(qū)動(dòng)生活變革 稀土納米創(chuàng)造神奇材料
2012年02月15日 15:10 10075次瀏覽 來源: 科技日報(bào) 分類: 稀土
我國大陸第一條OLED生產(chǎn)線
嚴(yán)純?nèi)A
環(huán)烷基稠油制品
空氣凈化設(shè)備
國計(jì)民生的改善,無不與科技緊密相關(guān)。今年的國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果,有的涉及一些國家戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè),有的解決了經(jīng)濟(jì)發(fā)展中急迫的重點(diǎn)難點(diǎn)問題,有的突破了行業(yè)中的關(guān)鍵共性技術(shù)。下面我們?yōu)槟庾x一些已經(jīng)產(chǎn)生巨大效益的“明星”獎(jiǎng)項(xiàng)。從這些已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的新技術(shù)中,我們可以看出近年來創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)的卓越成效。
有機(jī)發(fā)光材料
點(diǎn)亮未來電視
幾十年來,人們看著電腦和電視的顯示器變得越來越先進(jìn),從球面屏幕的陰極射線管,到平面的液晶平板,越來越大,越來越清晰和節(jié)能。
顯示產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)值逾千億美元的大產(chǎn)業(yè),與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)同為信息產(chǎn)業(yè)的核心支柱產(chǎn)業(yè)。該產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)含量高、投入大、競爭激烈等特點(diǎn)。目前一條8代顯示屏生產(chǎn)線價(jià)值200億人民幣。
我國第一代和第二代顯示技術(shù)均依靠技術(shù)引進(jìn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。而清華大學(xué)和企業(yè)合作的OLED顯像技術(shù),為我國顯示產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。這項(xiàng)成果取得了本屆技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
OLED也被稱為有機(jī)發(fā)光材料顯示技術(shù),具有寬視角、響應(yīng)快、色彩更鮮艷、低功耗、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等特點(diǎn)。
“我們的項(xiàng)目從1996年就開始了。”清華大學(xué)副校長邱勇教授介紹說,這個(gè)項(xiàng)目歷經(jīng)十余年攻關(guān),攻克了電子注入材料、電子傳輸材料、器件可靠性和大生產(chǎn)工藝技術(shù)等關(guān)鍵難題,在OLED關(guān)鍵材料、器件結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)等方面完成了多項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)新,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
“我們的創(chuàng)新點(diǎn)很多,比如說實(shí)現(xiàn)了人工分子設(shè)計(jì)。”邱勇說,在研發(fā)的新材料中,電子的運(yùn)輸能力提高了100倍。研究人員還制造出了抗干擾、防高溫和防沖擊的器件。而這種高可靠的OLED顯示模塊也成功應(yīng)用于“神七”宇航員艙外航天服,在國際上開創(chuàng)了先河。
通過產(chǎn)學(xué)研合作,項(xiàng)目組自主設(shè)計(jì)組建的中國大陸第一條OLED大規(guī)模生產(chǎn)線于2008年在江蘇昆山建成投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了我國OLED產(chǎn)業(yè)的從無到有,帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。被媒體評(píng)價(jià)為:“顯示領(lǐng)域第一次由"中國制造"走向"中國創(chuàng)造"。”
自大規(guī)模投產(chǎn)以來,合作企業(yè)已成功開發(fā)出30余大類、300余款OLED顯示產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于航空航天、手機(jī)、消費(fèi)類電子、工控儀表、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐洲、日本、韓國等海外市場。2011年,合作企業(yè)的中小尺寸OLED產(chǎn)品出貨量位居全球第二,國內(nèi)第一,國內(nèi)市場占有率已超過50%。
“基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究沒有天然的界限。”邱勇說,“我們體會(huì)到,交叉學(xué)科孕育著巨大的創(chuàng)新空間。”
OLED項(xiàng)目組還在繼續(xù)開發(fā)更大尺寸產(chǎn)品,或許很快,我們就能買到便宜的“有機(jī)發(fā)光屏”電視。
稀土納米研究
創(chuàng)造神奇材料
“中國目前是稀土大國,我們還想成為稀土強(qiáng)國。”北京大學(xué)教授嚴(yán)純?nèi)A院士說。他和同事投入多年的稀土納米功能材料研究,其成果榮獲本次自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
稀土是一系列稀有金屬的統(tǒng)稱,中國是稀土的最大生產(chǎn)國,但在應(yīng)用上以前并不領(lǐng)先。實(shí)際上,稀土神奇的潛力還沒有被完全挖掘出來。
嚴(yán)純?nèi)A等科學(xué)家研究的項(xiàng)目,屬于無機(jī)化學(xué)、稀土功能材料化學(xué)和納米化學(xué)研究領(lǐng)域。他們建立了基于配位化學(xué)原理,可控制備稀土納米功能材料的方法,并系統(tǒng)研究了材料的發(fā)光、催化等性質(zhì)與納米結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)性及其機(jī)理。
科學(xué)家研究出的新一套的合成方法,可以控制材料微單元的形態(tài)和表面。在納米尺度下,新的方法可以讓稀土材料的納米微結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出立方體、球體、三角形柱體和六邊形柱體。這樣就產(chǎn)生出許多有趣的性質(zhì)。
比如說,有一種新的稀土納米材料可以吸收兩個(gè)低能量光子,放出一個(gè)高能量光子,這樣它就能夠?qū)t外線的照射做出響應(yīng)了。
稀土納米功能材料項(xiàng)目獲2011國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)
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