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中心荣获两项北京市科学技术奖

在2019年3月新颁布的2018年度北京市科学技术奖励中,中心付红兵教授团队的“若干低维光功能材料的可控制备及器件研究”项目、张存林教授团队牵头完成的“红外热波无损检测与评估关键技术及应用”项目分别荣获“2018年度北京市科学技术奖三等奖”。

中心实施重点团队项目以来,充分发挥各创新团队的主观能动性,建立全过程嵌入式监督评估体系和动态调整机制,不断加大各类科研奖项培育申报力度,在中心的不懈努力下,佳绩不断,捷报频传。

   

 

若干低维光功能材料的可控制备及器件研究项目介绍

付红兵教授

光功能材料在信息、显示、照明和能源领域有着广泛的应用。随着新一代光电信息和能源科技的发展,发生在微观尺度的超快激子过程以及界面电子转移过程愈来愈成为光功能材料性能进一步提高的瓶颈问题。近年来,付红兵教授团队以低维光功能材料的理性设计为出发点,一方面,从材料基元体的设计、合成、组装到微纳结构的形成、界面结构的控制,夯实材料可控制备的基础;另一方面,以现代仪器表征手段的创新为依托,切实理解光功能材料中关键的物理化学过程,特别是激子过程和界面电子转移过程,注重内在本征机制的建立。

付红兵教授团队

以功能为导向,在低维光功能材料、信息光子学材料等方面,付红兵教授团队进行了持续而深入的研究。首先,通过研究低维微纳结构的热力学和动力学调控机制,揭示了分子间弱作用对聚集过程的影响规律,实现了低维微纳低维材料的可控制备。结合超分子化学与晶体工程,发现分子聚集和组装形成低维结构的过程不仅受热力学控制;而且受动力学过程控制。通过多组份、多层次的程序化可控组装,实现了功能为导向的不同尺度微纳结构的精准控制。其次,通过将重组能分解到分子几何结构弛豫,建立了从分子前线轨道到重整能的关联,为设计合成高电子迁移率以及高固态发光的光电材料提供很好的理论依据。如发展了一类H-聚体OPV分子,由于激子-声子耦合,虽然0-0荧光发射跃迁被禁阻,但是0-1荧光跃迁得到了极大的增强,因此固态发光效率高达0.81。最后,设计并制备了许多高品质的有机自组装微腔激光。低维固体激光器因其制备简单,价格低廉和易于集成等优势,一直以来备受科研工作者的关注。与无机激光介质相比,低维激光材料来源广泛, 并且具有发射光谱宽、受激发射截面积大等特性,近年来在激光显示、生物传感器等应用方面显示出很大的应用前景。

通过不断研究,实现了低维微纳结构的可控制备和高固态发光材料的制备,在此基础上,发展出了高性能各个波长的低维微纳激光,相关成果发表在了Adv. Mater.(3),J. Am. Chem. Soc.(2),Angew. Chem. Int. Ed.(2),J. Mater. Chem.(1),Small(1),J. Mater. Chem. C(1),其中,3篇文章它引超过80次,4篇文章它引超过50次,并获得了很高的国际评价,如黄维院士,JACS网站都给予了很高的评价。

付红兵教授有机光功能材料可控设备及有机微纳激光研究

 

红外热波无损检测与评估关键技术及应用项目介绍

张存林教授

红外热波无损检测与评估关键技术及应用与现代诊断技术对医学的作用一样,无损检测与评估技术对现代工业产品的质量可靠性和安全性具有不可或缺的重要作用。检测技术的发展趋势是安全、快速、便携、定量以及具有识别和评估能力。红外热波技术是继x射线和超声等技术之后又一项新的通用无损检测方法,该方法能满足特殊材料严苛的内部信息获取要求,例如:采用新型复合材料研制的航空航天产品,以及结构与材料都非常复杂的珍贵文物等。

该团队在热波理论、无损检测和定量识别方法、检测工艺、检测设备到标准制定等方面进行研究,在红外热波技术的研究与应用领域取得多项创新成果。研究了处于非热平衡态物体表面温度场变化过程受物质内部结构影响的机理;发明了多种缺陷定量测量和表征识别方法,以及热图阈值分割方法及热图序列缺陷信号的自动识别算法;发明了无污染的抗反射装置和方法;开发了具有自主知识产权的红外热波无损检测便携设备,可满足现场和野外的不同需求;主持编制了涵盖术语、导则、检测规范、检测系统和试块的系列国家标准,建立了该项技术完善的国家标准体系;同时也是国内拥有红外无损检测人员培训资质的唯一单位。

张存林教授团队

目前,项目成果已成功应用于多项国家航空、航天重点型号,写入长征液体火箭发动机制造工艺技术文件,“为长征五号火箭的成功首飞做出了重要贡献”;应用于以元代壁画《七佛说法图》为代表的多项国宝级文物损伤状态及内部信息获取;应用于大型风电叶片现场检测与评估的研究,并制定了国家标准《风力发电机组 风轮叶片红外热像检测指南》。作为一项无损检测新技术,显示出广阔的应用前景。

高精尖办公室供稿