近日,南京郵電大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、有機(jī)電子與信息顯示國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃維院士、趙強(qiáng)教授和馬云教授團(tuán)隊(duì)在有機(jī)智能光電材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展,通過外場正交刺激實(shí)現(xiàn)了有機(jī)智能光電材料響應(yīng)行為的動(dòng)態(tài)調(diào)控,探究了其在光學(xué)信息防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用。2月6日,相關(guān)成果以“Conformation-dependent dynamic organic phosphorescence through thermal energy driven molecular rotations”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications(《自然?通訊》)上。該研究發(fā)表后引發(fā)廣泛關(guān)注,受Nature集團(tuán)Nature Portfolio Communities的邀請(qǐng),研究團(tuán)隊(duì)在“Behind the Paper”欄目撰稿分享研究經(jīng)歷。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃維院士、趙強(qiáng)教授和馬云教授為共同通訊作者,魏娟博士為論文第一作者。
近年來,國內(nèi)外學(xué)者在發(fā)展對(duì)光、熱、力、電等外場刺激具有響應(yīng)性的有機(jī)智能光電材料方面取得了顯著進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了在信息顯示、安全防偽、生物成像等光學(xué)與光電子領(lǐng)域中的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)這類有機(jī)智能光電材料響應(yīng)行為的動(dòng)態(tài)調(diào)控對(duì)其光電性能提升具有重要意義,是該領(lǐng)域研究的主要方向之一。然而,目前調(diào)控有機(jī)智能光電材料響應(yīng)行為的策略主要基于化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾,難以在應(yīng)用過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)和快速的切換,實(shí)現(xiàn)有機(jī)智能光電材料響應(yīng)行為的動(dòng)態(tài)調(diào)控是當(dāng)前面臨的重大挑戰(zhàn)。
針對(duì)這一關(guān)鍵科學(xué)問題,黃維院士、趙強(qiáng)教授和馬云教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)將磷光分子轉(zhuǎn)子作為單體與丙烯酰胺進(jìn)行共聚,發(fā)展了一系列有機(jī)室溫磷光聚合物。由于磷光分子轉(zhuǎn)子上的芳香基團(tuán)能自由轉(zhuǎn)動(dòng),它們?cè)诰酆衔镏袝?huì)呈現(xiàn)不同的分子構(gòu)像,這直接影響了每個(gè)磷光單體的三線態(tài)激發(fā)態(tài)性質(zhì)。因此,制備的有機(jī)室溫磷光聚合物在不同波長激發(fā)下顯示不同的磷光發(fā)光顏色。進(jìn)一步,通過外場熱刺激驅(qū)動(dòng)分子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)可以使磷光單體的分子構(gòu)像發(fā)生變化,改變其激發(fā)波長依賴發(fā)光的響應(yīng)行為,從而實(shí)現(xiàn)響應(yīng)行為的動(dòng)態(tài)調(diào)控。最終,團(tuán)隊(duì)成員探究了這類有機(jī)智能光電材料在光學(xué)信息防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用。該研究成果對(duì)發(fā)展響應(yīng)行為可動(dòng)態(tài)調(diào)控的有機(jī)智能光電材料具有重要的指導(dǎo)意義,同時(shí)也將促使這類材料在信息顯示、信息安全、信息傳感等光電領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。
該工作得到國家杰出青年科學(xué)基金、國家基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和江蘇省優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目等資助。

響應(yīng)行為可動(dòng)態(tài)調(diào)控的有機(jī)智能光電材料及其光學(xué)防偽應(yīng)用
(撰稿:馬云 初審:趙允玉 編輯:王存宏 審核:張豐)