唐本忠團隊研究聚集誘導發光提高發光效率

　　光在人類生活和文明進程中不可或缺，近代光學研究的重大進展多與發光材料有關，然而傳統有機發光材料的設計與應用面臨聚集導致發光猝滅（ACQ）的制約，ACQ也是有機發光材料應用的“阿喀硫斯之踵”。盡管研究人員采用了化學、物理或工程的方法來抑制分子的聚集擬降低發光猝滅效應，但效果并不理想。從焓熵角度看，分子在固態下聚集是一個不可抗拒的自發過程，刻意地抑制分子聚集并不能從根本上解決這個問題。

　　2001年，香港科技大學講座教授、中科院院士唐本忠團隊根據觀察到一些有機分子在溶液中不發光但聚集后發光顯著增強的現象創造性地提出了聚集誘導發光（AIE）這一光物理領域的新概念，從根本上解決了有機發光分子的ACQ問題，克服了“三個和尚沒水喝”的窘境。AIE使人們突破傳統觀念的束縛，從堵變疏來提高有機分子固態發光效率，促使人們重新思考和認識經典的光學定律和躍遷過程。

　　唐本忠團隊在實驗數據和理論模擬的基礎上，提出了分子內運動受限（RIM）的聚集誘導發光工作機制，AIE領域的品牌分子四苯乙烯（TPE）正是在此機理指導下開發的。同時，以RIM機理為基礎，唐本忠團隊提出了用AIE基元改造傳統ACQ分子的策略，極大地豐富了固態高效發光材料的種類。隨著研究的深入，提出了結晶誘導發光的AIE衍生概念，并發展了結晶誘導的純有機高效室溫磷光體系。在大量AIE材料體系制備的基礎上，實現了其在高效光電轉化器件、高靈敏傳感器和智能響應體系以及高分辨特異性成像和精準醫療等領域的高技術應用，并展示了其顯著優于傳統有機發光材料的工作特性。

　　目前，世界上60多個國家/地區的1100多個單位的科學家在從事AIE相關的研究，發表論文數和引文數均呈指數增長。AIE已被納入國內外本科生實驗教學，2013年和2015年湯森路透將AIE分別列為化學和材料研究前沿的第三位和第二位。2016年《自然》一篇新聞深度分析文章將AIE點列為支撐納米光革命的四大納米材料之一，且是其中唯一一個由我國科學家原創的新材料體系。

聚集誘導發光材料的高技術應用示例