光转换材料本科生科技创新团队 光的传奇

期次:第942期       查看:85

  据兰州大学报(张清禹)报道 2018年8月24日,第十一届中国青少年科技创新奖颁奖大会在北京人民大会堂举行,我校光转换材料本科生科创团队(以下简称“团队”)被命名为大学生“小平科技创新团队”,全国共有25支团队获此殊荣;同时,团队本科生成员史安也获得了2018年度“中国青少年科技创新奖”。
  2017年,光转换材料本科生科创团队正式成立,物理学院教师张加驰和李慧慧担任指导老师,团队分别从光物理和光化学方向开展研究。目前,团队已经以本科生为第一作者在SCI一区期刊上发表高水平论文10篇 (均为中科院分区的top期刊,其中影响因子大于12的4篇)。
  张加驰负责指导光物理方向。在实验中,王文祥、田世成和吴昊同学首次发现了一种高效光激励材料,这种材料能够利用陷阱捕获载流子而储存光能,实现能量存储和信息存储的功能,也就是“新一代光存储技术”。相较于目前常用的U盘和磁盘,通过陷阱能级来实现信息存储的光激励材料具有更多的存储读写次数(可达百万次以上),更快的读写速度,更大的存储容量,更稳定和安全的信息存储。此外,利用激光对光激励材料中陷阱信息的读写能力,还可以设计“光存储计算机”。目前,团队利用该原型计算模块已经实现了二进制算术运算和简单的并行逻辑运算,项目负责人淮琳崴和周锦宇特别期待在2019年全国“挑战杯”前完成这台具有重要创新意义的计算机的开发研制。同样利用光激励材料,孙振宇、淮琳崴和周锦宇等人还开发出动态多模仿伪和加密技术,并成功实现了在常见货币上的防伪和加密技术应用。
  李慧慧负责指导光化学方向。在她的指导下,史安也合成了具有全光谱反应能力的新型光催化剂,且大大简化了聚合物半导体的制备工艺。这种制备工艺下所生产的有机聚合物半导体,一方面性能佳,它能实现超薄—————单原子层结构,以往的同类聚合物半导体超薄纳米片是碎片化的,而它是整体大片,是纳米层次的超薄二维结构,提高了量子效率,即提升了对太阳光的转化利用率;另一方面原料蕴藏丰富价格低廉,可大量运用,不对环境保护造成额外负担。
  近年来,光催化技术逐渐得到广泛的关注,并逐步开始在生产和生活中进行运用,但由于量子效率不高、制备工艺待优化等关键问题使得光催化材料急需大力发展,光催化技术拥有着广阔的提升空间。李慧慧和史安也等人通过简单易行的制备工艺合成新型光催化剂,研究发现获得大尺寸单原子层纳米片结构的同时有效提高了光催化材料的催化性能,为设计获得高效光催化剂材料提供了一条崭新的思路,有助于面向应用进行科研探索。