现代科技百花园中的奇葩——有机电子工业讲座侧记

  • 文/刘饷进 图/徐月、高于翔 (国科大记者团)
  • 创建于 2014-10-24
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朱道本院士回答学生提问
讲座现场
学生踊跃提问

有机电子工业,犹如现代科技百花园中的一朵奇葩,以其先进的技术和重要的作用,正在逐渐改变我们的日常生活,是我们国家可持续发展的重大战略新兴产业。那么,有机电子工业是什么?它对我们现代生活有什么作用?10月23日,我们有幸听到了朱道本院士关于有机电子工业的前沿讲座,并对这一重要产业有了深刻的认识。

改变世界的新科学

以碳为主要元素的有机材料是新物质体系的重要来源。虽然人们普遍认为有机材料都是绝缘体,但是,早在1911年,一些著名的科学家就预测有机材料中存在导体甚至超导体。随着半导体研究的发展,70年代初,人们研究出具有“载体—受体”性质的有机聚合物,后来,人们又开发出了有机超导体,从而使人类对有机物电特性的认识有了质的飞跃,2000年,3位化学家因为发现了导电高分子材料获得了诺贝尔化学奖。随着一系列导电聚合物的发现,世界上掀起了研究有机材料导电性能的热潮,从而形成了有机电子学和有机电子工业。

机遇与挑战并存

基于丰富的物理化学性质,有机光电材料催生了多种新型光电器件。与传统无机电子器件相比,有机电子器件具有材料资源丰富,成本低,轻薄且柔韧性好等优点,受到了国际高度关注,市场规模越来越大,已成为了新的经济增长点。

现在,有机电子器件已逐步走入我们的日常生活。华裔科学家邓青云开发的有机发光二极管(OLED)实现了大面积的平板显示和全色发光,并具有良好的加工性能。OLED电视凭借结构简单、功耗低、响应速度快、视角宽、对比度高、色彩鲜艳等特点,已经成为电视市场上的新宠。然而,有关背板的关键性技术仍然有待攻克,并且上下游厂商的不匹配问题严重影响着有机发光二极管技术的产业化,使得OLED电视价格偏高,成为技术发展进程中的一大挑战。其他的有机电子器件也都存在着或多或少的问题,但是,机遇与挑战并存,随着技术的发展,我们相信,有机电子器件总有一天会“飞入寻常百姓家”。

节能降耗新出路

现在,能源短缺已经成为了威胁世界发展的一大难题。传统的照明技术发热量大,亮度低,效率低,寿命短,已经成为能源浪费的一个重要方面。OLED照明很好的解决了这一问题。由于有机发光二极管不发热,寿命长,亮度高,能耗低,现在已经成为了节能降耗的新出路。随着技术上的成熟与完善,OLED照明灯已经被越来越多的地区所采用,为节能减排做出了巨大的贡献。有机太阳能电池板同样是解决能源问题的新出路。有机太阳能电池重量轻,成本低,可大面积制备,有效地弥补了传统无机太阳能电池成本高,难生产的缺点,拥有广阔的应用前景。随着技术的成熟和生产规模的增加,我们有理由相信,这些新型的有机电子器件会为我们建设资源节约型,环境友好型社会做出巨大的贡献。

欣欣向荣的产业

英特尔的创始人摩尔提出“摩尔定律”,认为电子器件的集成度每18个月翻一番。但是,随着器件的逐渐缩小,量子效应正阻碍着电子器件的发展。为了解决这个问题,以化学为核心的有机电子学领域正致力于研究。有机电子学作为前沿领域,是高度交叉的研究方向,孕育着巨大的创新机遇,是欣欣向荣的重要战略产业。我们相信,随着化学科学和材料科学的发展,有机电子工业必将成为造福人类的重要产业。

讲座圆满的结束了,我们在获得知识的满足感的同时,也深刻的认识到了科学与社会密不可分的关系。科学,是人类智慧的宝库,也是人类社会进步与发展的不竭动力。我们国科大的首届本科生,将以促进人类社会的进步为己任,投身到未来的科学研究之中!

主讲人介绍:

朱道本,中国著名有机化学、物理化学家,中国科学院院士。现任中国科学院化学所博士生导师,中国科学院有机固体开发实验室主任,国务院学位委员会学科评审组成员,国家自然科学基金委副主任,国家科技部重大基础研究发展规划专家顾问组副组长。早在七十年代开始有机固体研究,并在此领域作出了一系列具有国际先进水平的工作,引起国际广泛关注。

延伸阅读:

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为首批本科生开设的必修课程,由高鸿钧院士负责组织。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科第一学年了解不同学科的科研方向和主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业和专业方向提供更丰富的判断依据。

 

责任编辑:陈俊佑

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