齊魯網(wǎng)·閃電新聞1月18日訊 新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域。山東團(tuán)隊(duì)成功突破力致發(fā)光材料的配方和制備工藝難題，實(shí)現(xiàn)該材料的規(guī)模化量產(chǎn)。
記者現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)：“摩擦起電大家都很熟悉，但你見(jiàn)過(guò)摩擦發(fā)光嗎？變個(gè)魔術(shù)。奧秘就在這上面涂了一層特殊的力致發(fā)光材料。只要施加一定的摩擦力，不用通電就能發(fā)光?！?/p>
這種力致發(fā)光材料能實(shí)現(xiàn)2萬(wàn)次以上的重復(fù)發(fā)光，性能超越國(guó)外同類產(chǎn)品，在新一代可穿戴設(shè)備、人工電子皮膚、生物力學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。2025年5月，煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室率先實(shí)現(xiàn)這種材料的10公斤規(guī)?；慨a(chǎn)。
煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室研究員王趙鋒介紹說(shuō)：“比如說(shuō)智能服裝和智能機(jī)器人，用作智能機(jī)器人的皮膚，就可以讓它跟我們?nèi)祟惖钠つw一樣，實(shí)時(shí)感知表面接觸的力學(xué)行為，讓它有觸覺(jué)感知?！?/p>
此前，高端力致發(fā)光材料被國(guó)外壟斷，國(guó)內(nèi)研究依賴進(jìn)口原料，成本過(guò)高，而自主開(kāi)發(fā)的材料普遍存在重復(fù)性和穩(wěn)定性不足等問(wèn)題，影響產(chǎn)業(yè)化。為了破解這個(gè)難題，山東省市區(qū)各級(jí)先后投入超過(guò)14億元打造煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室，打通從基礎(chǔ)研究、技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新鏈條。第一道關(guān)卡，就是要尋找更為大眾化、成本低的國(guó)產(chǎn)原材料。
煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室助理研究員方紹帆說(shuō)：“力致反光材料的開(kāi)發(fā)采用的是試錯(cuò)法，這種方法需要大范圍地去嘗試。各種體系材料會(huì)消耗大量的人力和物力，開(kāi)發(fā)周期很長(zhǎng)?！?/p>
對(duì)此，他們決定從基礎(chǔ)理論突破入手，建立了原創(chuàng)性的物理機(jī)理模型，為材料研發(fā)提供了理論指導(dǎo)。
煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室助理研究員方紹帆說(shuō)：“采用我們這個(gè)模型，就可以有針對(duì)地去篩選一些材料體系，然后從而有針對(duì)性地制備出高性能的力致發(fā)光材料?！?/p>
新篩選的復(fù)合材料成本僅為國(guó)外同類材料的五分之一，但批量化制備是更大的挑戰(zhàn)。
煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室研究員王趙鋒說(shuō)：“我們選擇都是大眾化的原材料，相當(dāng)于犧牲了這種高純度材料帶來(lái)的性能的附加值，而是從工藝上面去另辟蹊徑?！?/p>
在實(shí)際應(yīng)用中，只有細(xì)膩的粉末才便于和其他有機(jī)材料混合做成薄膜和圖層。但研究人員發(fā)現(xiàn)，10公斤的原材料經(jīng)過(guò)1000度的高溫?zé)坪?，因?yàn)闇囟炔痪?，就結(jié)成了硬塊，想讓它均勻地散開(kāi)并不容易。
煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室助理研究員周勃說(shuō)：“力致發(fā)光材料比較嬌氣，它是應(yīng)力發(fā)光，其實(shí)有個(gè)閾值上限，工業(yè)的這種破碎一般都是比較暴力的，會(huì)讓它喪失大部分發(fā)光的性能?！?/p>
團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步調(diào)整原材料配比和燒制工藝，嘗試過(guò)多種方式后，創(chuàng)新性提出“自崩解法”，燒結(jié)出具有自崩解特性的粉體，讓結(jié)塊的材料能自動(dòng)解體。
煙臺(tái)先進(jìn)材料與綠色制造山東省實(shí)驗(yàn)室助理研究員周勃說(shuō)：“就是我們燒出來(lái)這個(gè)粉體之后，往那個(gè)水中一投，它就會(huì)慢慢地自己就會(huì)化開(kāi)，然后變成一個(gè)一個(gè)分散的粉體。”
未來(lái)2年，團(tuán)隊(duì)通過(guò)持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，預(yù)計(jì)能達(dá)到每批次百公斤級(jí)的生產(chǎn)規(guī)模。
山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師梁延杰表示：“合作把我們的想法通過(guò)他們的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了。他們主要集中在是可見(jiàn)光，我們現(xiàn)在更往前走了一步。我們把它發(fā)光的波段從可見(jiàn)光向（日光）紫外（波段）去拓展，通過(guò)一些設(shè)備能監(jiān)測(cè)到，這樣未來(lái)在一些民用，比如說(shuō)我們的海上營(yíng)救和海上搜救等等這塊都可以有一個(gè)潛在的應(yīng)用價(jià)值?！?/p>
來(lái)源：閃電新聞