诺奖点赞的材料在温州量产 “石榴结构”破解世界级难题

潮(cháo)新闻 记者 王艳琼 蓝韵飞 通讯员 陈慧雅 编者按：发展新质生产力，科技创新是核心驱动力。眼下，温州瓯海区正在(zhèngzài)积极构建科创平台集群，持续开展前沿技术攻关和成果(chéngguǒ)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(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(zhèjiāngdàxué)温州研究院(yánjiūyuàn)。 浙大团队研究(yánjiū)钙钛矿材料。受访者供图 两块看似平平无奇的塑料板，用手电筒一照(yīzhào)却映射出强烈(qiángliè)的红光和绿光。这不是魔法，而是浙江大学温州研究院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。眼下，该产品正在(zhèngzài)温州量产，被应用于各种显示屏中，不仅让显色更(gèng)逼真(bīzhēn)，也保护我们的眼睛。 “石榴结构”破解世界级难题(nántí) 什么是钙钛矿？“它(tā)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(zhèjiāngdàxué)温州研究院新型光电材料研发中心主任何海平揭示其奥秘(àomì)。 钙钛矿是(shì)目前已知发光性能最好的一种半导体(bàndǎotǐ)材料(cáiliào)，色域宽、色纯度高，可以大幅提高(dàfútígāo)显示屏的画质。2023年，“发现和合成量子点”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，近年来备受业界(yèjiè)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(tài)矿发光材料，在中国科学院院士、浙江大学材料科学(cáiliàokēxué)与工程学院叶志镇教授的带领下(xià)，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(yǒuxiàngōngsī)，加速科技成果转化。 浙大温州研究院。受访者(shòufǎngzhě)供图 浙大(zhèdà)团队(tuánduì)的钙钛矿量子点研究有何特别之处？何海平拿出两瓶粉末(fěnmò)和两瓶颗粒，分别一红一绿，这便是全固态钙钛矿量子点。他(tā)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(shuāijiǎn)，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)煅烧方式合成材料，从根部解决其不耐高温问题；第二(dìèr)，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(de)外围又包(bāo)了一层材料用作“防晒”，相当于穿了2件衣服，即(jí)全固态双基质包覆，最后(zuìhòu)解决光照问题。“我们把这种双基质包覆方式形象地称为石榴结构，就像石榴壳剥开后还有一层白色薄膜包裹着(zhe)一个个石榴籽。”何海平说。 浙大团队研发的固态钙钛矿量子(liàngzǐ)点母粒。记者 王艳琼 摄 解决(jiějué)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(gàitàikuàng)量子点(diǎn)母粒，再制成适用于(yú)显示照明领域的大面积光学板和薄膜，并将产品应用于电视液晶显示屏、电脑屏幕、平板或(huò)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(wēnzhōu)研究院钙钛矿发光量子点扩板产线运行中。受访者供图 诺奖点赞(diǎnzàn)的材料在温州量产 “高效稳定钙钛矿量子点批量制备技术，是钙钛矿发光材料走向应用的一个重大突破！”今年4月，韩国(hánguó)科学技术院院士、首尔(shǒuěr)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(hé)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(tuīguǎng)全球(quánqiú)。 眼下，浙大(dà)温州研究院钙钛矿研究还在向更多领域探索，比如时下热门的眼健康领域。光谱仪下，普通LED灯显示(xiǎnshì)蓝光(lánguāng)比例很高，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，测量显示蓝光大幅降低(jiàngdī)，更接近(jiējìn)自然光，有利于人体健康。 浙大团队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(rénmen)被屏幕(píngmù)和灯光围绕的时代，希望钙钛矿材料更广泛的造福群众，提升(tíshēng)生活品质。新(xīn)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与不少电视品牌洽谈合作。 浙大温州研究院研发的(de)钙钛矿量子点护眼灯、镜面屏。受访者供图 浙大温州(wēnzhōu)研究院钙钛矿量子点研究的(de)成功，也离不开瓯海区(ōuhǎiqū)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(shíxiàn)科技、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(gàitàikuàng)电致发光的技术难题，目标(mùbiāo)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、高效率地实现电子屏幕(píngmù)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(gānggāngkāishǐ)探索这些微小粒子的巨大潜力。