山东的科研团队拿下了力致发光材料规模化生产的关键技术,让高端功能材料再也不受国外掣肘。新材料可是制造业升级和产业竞争的硬通货。最近从山东传来好消息,这个团队在研发新型智能材料——力致发光材料上,从基础理论到制备工艺都取得了大突破,而且率先实现了材料的大规模稳定量产。这意味着我国在这个领域,从跟跑到领跑迈进了一大步。 力致发光就是材料在受到机械力挤压摩擦拉伸时直接发光。比起以前那种要通电或者靠外部光源才亮的老办法,“受力即亮”的特性特别好用,不需要电源又特别轻薄柔韧,在柔性穿戴设备、人造电子皮肤、生物力学监测、防伪加密还有智能传感这些方面都能派上用场。可惜以前国内这方面的核心技术和优质产品全被外国少数几家企业给垄断了。国内的研究不光原料贵,自己做的材料强度不够稳定也不齐整,一直停留在实验室里出不来。 为了改变这局面,山东省在烟台建了个先进材料与绿色制造实验室的协同创新平台。王赵锋研究员觉得要想赢就得从源头创新。他们没走以前试错的老路,而是先从物理原理上搞明白了。这个原创的理论模型就像导航图一样,帮着把组分设计和性能优化给搞定了。 基于这个理论,他们找了国产的便宜原料体系代替高纯度的进口货。王赵锋说这就像走了一条更难但更省钱的路——不买贵的原料,而是靠配方和工艺来出效果。 真正的难点在大规模生产上。实验室几克东西做出来和工厂上千公斤稳定生产差了十万八千里。团队把配方放大时碰上了大麻烦:高温烧好的东西结成了硬块,一碰就碎还损伤发光点。面对这道坎儿他们没退坡,弄出了个“自崩解”的绝招。 他们把配方和烧结条件调好后烧制出的块体投进水里就能慢慢化开变成均匀的粉。助理研究员周勃打了个比方说:“烧制出的块体投入水中,便能自行缓慢化开。”这一招解决了受力就坏的毛病。 现在这个团队已经能稳定生产10公斤一批的好材料了,发光寿命能超过2万次。照这个势头走下去,两年内就能做到上百公斤的量产规模。 山东大学梁延杰教授还跟他们合作把发光波段拓展到了紫外线范围。这种特性在特殊环境监测和海上搜救这些地方挺有用处的。 从理论模型的建立到原料的筛选再到“自崩解”工艺的发明,山东团队走了一条完整的自主创新路。这不仅是一个产品国产化的事,更是我国新材料创新能力变强的标志。 事实证明只要我们肯下功夫搞基础研究、盯着关键技术、多搞产学研合作,完全能把高端材料这块命脉抓在手里。