Recentemente, i risultati rivoluzionari della ricerca completata congiuntamente dall'Università di Heilongjiang, dall'Università di Tsinghua e dall'Università Nazionale di Singapore sono stati ufficialmente pubblicati su Nature, superando con successo il difficile problema mondiale dell'efficiente elettroluminescenza dei nanocristalli isolanti delle terre rare. Questa ricerca fornisce un supporto tecnico fondamentale per realizzare la trasformazione strategica delle risorse delle terre rare del mio Paese da "esportazione di materie prime" a "esportazione di tecnologia ad alto valore aggiunto".

△Screenshot dell'articolo sul sito "Natura"

Le terre rare sono risorse strategiche insostituibili e sono conosciute come "vitamine industriali". Il mio Paese ha vantaggi nelle riserve di risorse di terre rare e nella fusione, ma deve ancora affrontare colli di bottiglia industriali nei materiali e nei dispositivi funzionali terminali di fascia alta. Sebbene i nanocristalli drogati con lantanidi abbiano proprietà eccellenti come materiali luminescenti ideali come elevata purezza del colore e buona stabilità, non possono essere illuminati direttamente dalla corrente a causa delle loro proprietà "isolanti" intrinseche e le loro applicazioni optoelettroniche di alto valore sono state ostacolate per molto tempo.

Di fronte a questo collo di bottiglia che limita l'avanzamento dei materiali delle terre rare in applicazioni di fascia alta, il team di ricerca ha aperto la strada a una strategia di sensibilizzazione per i semiconduttori organici, utilizzando ligandi organici funzionalizzati come "ponti fotoelettrici" per trasferire con successo l'energia ai nanocristalli isolanti delle terre rare in modo accurato ed efficiente, ottenendo un'efficiente luminescenza guidata dalla corrente.

△ Diagramma schematico del design dell'unità ibrida organica-inorganica che emette luce e del meccanismo di trasferimento di energia (immagine fornita dal gruppo di ricerca)

Questa tecnologia mostra un grande potenziale applicativo: l’efficienza dei dispositivi elettroluminescenti è aumentata di 76 volte e la luminescenza a spettro completo può essere ottenuta in un unico dispositivo attraverso il controllo degli ioni di terre rare. Ciò segna una svolta fondamentale per il mio Paese nel campo delle applicazioni optoelettroniche di fascia alta delle terre rare e fornisce un nuovo sistema materiale per lo sviluppo di display ad altissima definizione indipendenti e controllabili, comunicazioni nel vicino infrarosso, biomedicina e altre tecnologie informatiche di nuova generazione.

Questa svolta ha aperto con successo un percorso tecnico per trasformare le proprietà dei materiali delle terre rare in funzioni di dispositivi di fascia alta, fornendo un contributo sostanziale al miglioramento delle capacità di innovazione indipendente della catena industriale delle terre rare del mio paese e al valore aggiunto valore dei prodotti finali.

(Reporter del quartier generale Wei Wenwen)