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理大学者探索有机无机杂化材料的奇妙世界及应用

2024年8月30日

研究及创新

过去十年,新型有机无机杂化材料在材料科学界崛起,引起世界范围内研究的热潮。这些新材料不仅结合有机和无机材料的优点,而且具有独特的性质。在这个前沿领域,香港理工大学(理大)应用物理学系前沿材料讲座教授吴韬教授及团队展开了开创性研究,成果彰显了这种材料的优势以及巨大的应用潜力。

通过精确控制有机与无机成份及两者之间的相互作用,吴教授的团队合成出各种具备不同结构和不同物性的新材料。通过整合范德华力、静电力和氢键等弱键,这种杂化材料能够打破传统材料的结构框架,让杂化材料的功能性更加丰富多彩,更能满足特定应用的需要。

在光电子学领域,吴教授在杂化钙钛矿材料方面的研究取得了重大突破,引起了广泛关注,使他成为Clarivate全球高引用的研究专家。

与传统技术相比,杂化材料一流的效率、低廉的溶液加工成本、可调节带隙、高吸收系数、缺陷容忍度以及双极传输能力等,都使其具有无可替代的优势。

杂化钙钛矿的巨大潜力,尤其在太阳能及发光技术方面,相信能给社会带来颠覆性的改变。虽然杂化钙钛矿材料在稳定性、耐用性和制造工艺方面仍面对挑战,但其受到的广泛关注及应用的快速发展,彰显了学术界同行的肯定及市场对钙钛矿等杂化材料相关技术的巨大需求。

前沿杂化材料的研究范围已从光电子学扩展到数据储存、催化和传感器等多个领域。透过将杂化材料的成分及结构不断进行改造,这些新材料拥有无限的可能性,且功能亦在多方面超越传统材料。

吴教授的团队致力于利用高通量计算、机器学习和外延生长等创新方法,研发出前所未见的新物质成份和结构。而且团队以简单的方法,合成纳米级低维杂化材料,并对其物理性质和性能进行深入研究,以为电子和能源技术带来新的灵感及突破。

 
资料来源: Faculty of Science Newsletter (June 2024)

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