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TUhjnbcbe - 2025/7/26 17:14:00
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如果有一种新冠病毒检测试剂,可以让病毒一接触就闪闪发光肉眼可见;如果有一种技术,可以通过加速海藻生长实现二氧化碳“变废为宝”;如果有一种材料,可以灵敏精确地检测有毒气体锁定污染源……这些听起来那么美妙的想法,在中国科学院院士、香港中文大学(深圳)理工学院院长唐本忠的实验室里都已成为现实,乃至走向实际应用。

这就是由唐本忠院士团队首先发现并命名的AIE技术。如今它已广泛应用于化学传感器、细胞追踪、细菌甄别、发光二极管、食品质量监测等多个领域。AIE分子材料成为迄今唯一由中国科学家原创并造福人类的新材料,代表中国登上了这一全新科技领域的最高峰。

近日,应深圳创新发展研究院“科技创新院士报告厅”之邀,唐本忠院士分享了AIE研究应用方面的最新进展。

21年前的发现

要理解AIE,须先了解ACQ(aggregation-causedquenching,聚集导致猝灭)。多年前,科学家就发现很多有机和无机分子在稀溶液里可以高效发光,但在浓溶液中或者聚集状态下,发光能力极大减弱甚至完全消失,这就是聚集猝灭现象。这使得许多发光材料都只能是固态的,对发光材料的选择产生了极大限制。

年,唐本忠团队在研究1-甲基-1,2,3,4,5-五苯基噻咯的发光行为时发现,溶解在乙腈中的这一分子不发光,但随着大量不良溶剂(水)的加入,混合体系的发光变得很强。由于该分子呈现疏水性,水的加入势必引起分子的聚集,所以该分子发光的显著增强与聚集体形成密切相关。基于此,唐本忠团队提出了“聚集诱导发光(Aggregation-InducedEmission,AIE)”的概念,这与ACQ现象恰恰相反。随后,通过的大量的实验和理论研究,团队又提出了“分子内运动受限(RestrictionofIntramolecularMotion,RIM)”的工作机理,奠定了AIE研究的理论基础。

由此,唐本忠团队发现了一类具有典型聚集增强发光性能的分子,并成功地发展了新的理论和材料体系,有效解决了ACQ问题,开启了发光材料应用的新时代。年,聚集诱导发光纳米粒子被《自然》杂志列为支撑即将来临的“纳米光革命”的四大纳米材料之一。这也是其中唯一由中国科学家原创的新材料。年,唐本忠院士凭借AIE研究赢得当年的何梁何利科学进步奖,颁奖词称其“开创并引领了一个全新的科学领域”。同年,唐本忠团队获得国家自然科学奖一等奖。唐本忠本人被业界誉为“AIE之父”。

由于AIE分子的凝聚态高效发光特性,AIE概念一经提出就受到了国内外同行的

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