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樂高玩具之所以備受歡迎，是因為它可以通過不同的積木組合來構建新的模型。同樣地，巧妙地控制發(fā)光分子組合，也能讓它們在特定的排列下發(fā)出高效或特異性的光。那么，將“發(fā)光分子”進行精準組裝，又會迸發(fā)出怎樣的“火花”？

“發(fā)光分子”的組裝策略是基于非共價弱作用來實現(xiàn)的，非共價弱作用具有可逆性和刺激—響應性能。就像通過外力推拉就能改變樂高積木的組合一樣，我們也可以通過調(diào)控分子間的作用力，實現(xiàn)體系發(fā)光性能的精細調(diào)控，從而構建面向?qū)嶋H應用場景的發(fā)光可調(diào)控的智能材料和產(chǎn)品。

“將特定的發(fā)光分子進行特定的排列或組裝，來增強或?qū)崿F(xiàn)其在室溫下的磷光發(fā)射的策略。”這便是華東理工大學化學與分子工程學院馬驤教授團隊提出的原創(chuàng)性科學理念——“組裝誘導發(fā)光（Assembling-Induced Emission）”。

圖片說明：提出了“組裝誘導發(fā)光”的新概念與新策略

令人欣喜的是，通過“組裝誘導發(fā)光”策略，團隊成功構建了一系列高性能的純有機室溫磷光材料。這一突破性的研究成果，不僅對功能染料、有機光電功能材料、光化學和超分子化學領域有重要的科學意義和學術研究價值，更在產(chǎn)品開發(fā)方面展現(xiàn)出巨大的應用潛力。

在生物醫(yī)學成像領域，團隊開發(fā)的材料可以作為細胞標記和成像的新型工具，有助于提高成像的靈敏度和分辨率。在傳感領域，團隊開發(fā)的材料可以用于開發(fā)新型的化學和生物傳感器，對于環(huán)境監(jiān)測、食品安全和醫(yī)療檢測等領域具有重要應用。在防偽領域，團隊開發(fā)的高效室溫磷光材料可以用來制造難以偽造的安全標識，對于貨幣、證件和高價值商品的防偽具有重要價值。該項目的研究成果已經(jīng)成功轉化為一系列具有自主知識產(chǎn)權的染料和產(chǎn)品體系，通過采用資源豐富的傳統(tǒng)染料，并運用巧妙且通用的發(fā)光調(diào)控和材料構建策略，項目團隊實現(xiàn)了產(chǎn)品開發(fā)、宏量制備和綠色制造。

“組裝誘導發(fā)光”策略究竟有何神奇之處？為何要拓展傳統(tǒng)染料新的發(fā)光性能并開發(fā)出高值化的“新東西”呢？

研發(fā)人員告訴記者，在發(fā)光材料的研究中，傳統(tǒng)的無機物或金屬有機室溫磷光體系存在價格昂貴、毒性大、加工性差等缺點，而晶態(tài)堆積雖能實現(xiàn)部分有機體系的室溫磷光發(fā)射，但無法滿足應用環(huán)境、重復性和加工性等實用要求。因此，亟待構建非晶態(tài)的高效室溫磷光功能染料產(chǎn)品，同時滿足成本低、易規(guī)?；苽涞刃枨?。

瞄準世界科技前沿，圍繞有機功能染料的發(fā)光性能調(diào)控、構建高效純有機室溫磷光功能體系這一科學問題，馬驤團隊開展了系統(tǒng)的應用基礎研究，將功能染料產(chǎn)品工程、超分子化學和光化學有機結合起來，原創(chuàng)性地提出了“組裝誘導發(fā)光”的新機制與新策略。團隊采用的非共價作用組裝策略和分子工程理念，精細調(diào)控能級及其能量轉移過程，成功且巧妙地實現(xiàn)了對系列功能染料室溫磷光效率的有效調(diào)控，豐富了常規(guī)染料分子所不具有的發(fā)光性能，拓展了傳統(tǒng)染料新的功能性應用。

此外，團隊提出的功能調(diào)控和分子工程構建策略，為功能染料產(chǎn)品的開發(fā)、規(guī)?；苽湟约熬G色制造提供了更為有效的途徑。研究團隊還成功構建了發(fā)光性能可根據(jù)實際應用場景需求進行調(diào)控的智能材料，為拓展其進一步應用提供了堅實的基礎。

十余年來深耕有機室溫磷光領域，馬驤教授團隊收獲了豐碩的研究成果。

圖片說明：馬驤教授及其團隊成員

團隊在國際主流學術期刊上發(fā)表了系列高水平的科技論文，獲授權了多項發(fā)明專利，5篇代表性論文被SCI他引1360次，創(chuàng)新性的研究成果被《自然·光子學》《自然·材料》《自然·化學評論》等權威期刊引用和評述，給予了高度評價。在技術開發(fā)與轉化方面，該項目已獲得授權發(fā)明專利6件，其中2項已經(jīng)成功實現(xiàn)了技術轉化。

在分子結構與發(fā)光性能的探索之路上，研發(fā)團隊攀登不止?！拔磥?，團隊將聚焦如何通過分子結構的調(diào)整和組裝方式的變化來拓寬磷光顏色范圍，如何將室溫磷光材料與其他功能材料集成，開發(fā)具有多種功能的復合材料，并探索這些發(fā)光材料在新興領域的應用?！瘪R驤教授說。