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兰州大学本科生提出可间接激发力致发光的辅助起电策略

发布日期:2026-07-22 17:43:49【字体:[大][小]

近日,兰州大学材料与能源学院本科生在力致发光领域取得重要研究进展,提出了可间接激发自恢复力致发光的辅助接触起电策略(图1)。相关研究成果以“An Assisting contact electrification strategy for achieving self-recoverable mechanoluminescence”为题发表在知名学术期刊Advanced Science上。该论文的共同第一作者为材料与能源学院2024级本科生张舰文和2023级本科生王伟光,二人均为兰州大学“䇹政学者”,指导教师为材料与能源学院张加驰教授。

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图1. 论文摘要图:本文提出了可间接激发力致发光的普适性辅助起电策略。针对本身没有力致发光特性的惰性荧光粉,通过添加活性辅助起电材料(仙人撒粉),并采用高温热处理工艺(大圣喷火),间接激发了惰性荧光粉的自恢复力致发光。

自恢复力致发光是材料在循环受力时可稳定发光的特性,其为智能传感、显示、防伪以及可穿戴设备等开辟了新应用。然而,自恢复力致发光现象较为罕见,仅存于少数压电或接触起电激发的发光材料。据此,这篇论文以典型惰性商用荧光粉LaPO4: Tb3+,Ce3+为例,展示了一种基于辅助接触起电策略实现自恢复力致发光的新思路。结果表明:LaPO4:Tb3+,Ce3+发光材料是中心对称非压电结构的,其本身没有压电激发力致发光;同时,LaPO4: Tb3+,Ce3+发光材料在PDMS中只有源于高能激发的蓝紫色基质力致发光,并没有源于Tb3+的绿色自恢复力致发光。据此,我们在PDMS中引入具有强接触起电性的AlF3作为辅助起电材料,利用AlF3在PDMS中引发强接触起电效应,间接激发了LaPO4: Tb3+,Ce3+发光材料中Tb3+的绿色自恢复力致发光(图2)。该案例揭示:基于辅助接触起电策略,原本稀有的自恢复力致发光特性可能变成所有发光材料的普遍性质。

该成果获得兰州大学“䇹政基金”项目的支持。

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图2. 辅助接触起电策略示意图:(a)XRD精修图;(b)压电曲线;(c)没有观察到压电激发力致发光;(d)添加活性辅助起电材料;(e)材料的差分电荷密度;(f)Tb3+的绿色自恢复力致发光


论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.76254

【新闻背景】

“䇹政基金”全称为“秦惠䇹与李政道中国大学生见习进修基金”,由李政道先生于1998年捐资设立,旨在纪念其夫人秦惠䇹女士,并长期支持北京大学、复旦大学、上海交通大学、苏州大学、兰州大学及台湾清华大学六所高校的优秀本科生在基础科学领域开展科研实践,入选学生被命名为“䇹政学者”。兰州大学致力于将“䇹政基金”打造为本科生科研训练的高地,自1998年实施以来已累计支持1142名(含在研)本科生进行科研训练,培养出的“䇹政学者”已在国内外高等教育和科技学术领域成为骨干力量。学校围绕“䇹政基金”质效双升,不断完善管理办法,递增式配套经费,狠抓过程管理,规范经费使用,促进校际交流,举办“体验·分享·飞扬”、“䇹政学者”论坛,既培养学生的科研能力,更塑造他们的科学精神与学术品格。一代又一代“䇹政学者”传承李政道科学家精神,接过时代的接力棒,从兰大起航,走向求知、探索、创新的科学旅程;一批又一批“准䇹政学者”加入“䇹政”大家庭,追求自己的“科研梦”和“创新梦”,是“䇹政基金”项目生生不息的动力、活力和魅力。