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理大學者探索有機無機雜化材料的奇妙世界及應用

2024年8月30日

研究及創新

過去十年,新型有機無機雜化材料在材料科學界崛起,引起世界範圍内研究的熱潮。這些新材料不僅結合有機和無機材料的優點,而且具有獨特的性質。在這個前沿領域,香港理工大學(理大)應用物理學系前沿材料講座教授吳韜教授及團隊展開了開創性研究,成果彰顯了這種材料的優勢以及巨大的應用潛力。

通過精確控制有機與無機成份及兩者之間的相互作用,吳教授的團隊合成出各種具備不同結構和不同物性的新材料。通過整合范德華力、靜電力和氫鍵等弱鍵,這種雜化材料能夠打破傳統材料的結構框架,讓雜化材料的功能性更加豐富多彩,更能滿足特定應用的需要。

在光電子學領域,吳教授在雜化鈣鈦礦材料方面的研究取得了重大突破,引起了廣泛關注,使他成為Clarivate全球高引用的研究專家。

與傳統技術相比,雜化材料一流的效率、低廉的溶液加工成本、可調節帶隙、高吸收系數、缺陷容忍度以及雙極傳輸能力等,都使其具有無可替代的優勢。

雜化鈣鈦礦的巨大潛力,尤其在太陽能及發光技術方面,相信能給社會帶來顛覆性的改變。雖然雜化鈣鈦礦材料在穩定性、耐用性和製造工藝方面仍面對挑戰,但其受到的廣泛關注及應用的快速發展,彰顯了學術界同行的肯定及市場對鈣鈦礦等雜化材料相關技術的巨大需求。

前沿雜化材料的研究範圍已從光電子學擴展到數據儲存、催化和傳感器等多個領域。透過將雜化材料的成分及結構不斷進行改造,這些新材料擁有無限的可能性,且功能亦在多方面超越傳統材料。

吳教授的團隊致力於利用高通量計算、機器學習和外延生長等創新方法,研發出前所未見的新物質成份和結構。而且團隊以簡單的方法,合成納米級低維雜化材料,並對其物理性質和性能進行深入研究,以為電子和能源技術帶來新的靈感及突破。

 
資料來源: Faculty of Science Newsletter (June 2024)

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