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兰州大学材料与能源学院“小平科技创新团队”发现“有可能实现所有荧光粉的力致发光”

发布日期:2026-04-25 08:56:40【字体:[大][小]

近日,兰州大学材料与能源学院“小平科技创新团队”在力致发光领域取得重要研究进展,该成果表明“有可能实现所有荧光粉的力致发光”。

自恢复力致发光是指在每次受力时力致发光亮度都能自动恢复到初始水平的一种特性,其在众多领域展现出巨大的应用潜力。然而,自恢复力致发光却是材料的一种非常稀有且难以预测的特性,目前人们通过试错的方式,仅发现了少数源于“压电效应”或者“接触起电效应”的自恢复力致发光材料,因此其稀有性和难预测性已成为制约力致发光技术发展和应用的瓶颈问题。

针对这一长期存在的科学难题,兰州大学材料与能源学院“小平科技创新团队”的科研人员提出了一种基于接触起电效应而非传统压电效应来实现自恢复力致发光的新策略。研究团队引入了两个关键物理参数“表面相对功函数(ΔΦs)”和“表面介电常数(εs)”,来定量表征荧光粉在PDMS中的接触起电能力。通过对上百种荧光粉的第一性原理计算和二十种典型商用荧光粉的实验验证,团队发现具有高ΔΦs和低εs的“活性”荧光粉能够展现出自恢复力致发光,而“非活性”荧光粉则不具备自恢复力致发光特性。进一步地,研究团队通过界面工程策略增强了典型非活性荧光粉的接触起电能力,成功实现了所有测试商用荧光粉的自恢复力致发光。这一科学发现表明,基于接触起电原理“有可能实现所有荧光粉的力致发光”,从而为开发高效自恢复力致发光材料提供了普适性策略。

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图1. 论文摘要图:这是一个普通“惰性”发光材料逆天改命的故事!(太乙真人)应用接触起电原理(莲藕肉身法),把原本没有自恢复力致发光的“惰性”发光材料(“魔性”哪吒),变成了具有自恢复力致发光的“活性”发光材料(“仙性”哪吒),甚至有可能把原本稀有的自恢复力致发光特性变成所有发光材料的一种普遍性质(“我命由我不由天!”)

相关研究成果以“Predicting and achieving self-recoverable mechanoluminescence based on contact electrification”为题发表在著名学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上,“小平科技创新团队”成员王文祥、王杉文、张舰文、王伟光、周锦宇、张驰、李紫苑、靳先锋、刘静、李昊阳、王琳等是本文的主要作者,材料与能源学院教师张加驰教授、王育华教授,以及中科院化物所王赵锋研究员为本文的通讯作者。

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图2. 论文网页截图(https://www.nature.com/articles/s41467-026-72106-3)

新闻背景:

兰州大学材料与能源学院“小平科技创新团队”创建于2014年,是一支由共青团中央、中国科协命名的大学生科技创新团队,先后吸纳了来自材料、物理、化学、大气、信息等不同专业的近百名本科生,依托兰州大学榆中校区“大学生创新创业实验室”,系统开展光转换物理及化学方向的研究。在学校的大力支持和保障下,团队近年来取得了以下代表性成果。

(1)2025年,团队“力光金城”项目(负责人王杉文)获得中国国际大学生创新大赛(2025)高教主赛道本科生组金奖。

(2)2023年,团队指导教师张加驰教授在第十五届全国大学生创新创业年会中荣获“最佳导师奖”。

(3)2022年,团队成员、材料与能源学院周锦宇因突出的创新创业成果,被中宣部、教育部评选为“全国最美大学生”。

(4)2020-2021年,团队参加“大挑”、“小挑”和“创青春”等大学生创新创业赛事,累积获得国赛金奖2项、一等奖1项。

(5)2018年,团队成员、萃英学院史安也因突出的科技创新成果,被共青团中央、中国科协联合授予“中国青少年科技创新奖”。