中國(guó)粉體網(wǎng)訊  中科院長(zhǎng)春光機(jī)所副研究員曲松楠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在“超級(jí)碳點(diǎn)”的研究中引入超分子科學(xué)思想,日前在國(guó)際上首次提出“超級(jí)碳納米點(diǎn)”的概念，研制出了基于“超級(jí)碳納米點(diǎn)”的水觸發(fā)“納米熒光炸彈”。

　　水滴可以做什么？答案五花八門，而來(lái)自中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所的曲松楠團(tuán)隊(duì)給出的答案則令人驚嘆—水滴可以觸發(fā)“納米熒光炸彈”！

　　“當(dāng)這種"超級(jí)碳納米點(diǎn)"遇到水，就會(huì)分解成獨(dú)立的小尺寸碳納米點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致熒光增強(qiáng)，使得碳納米點(diǎn)材料成為一種新型的智能發(fā)光材料�！遍L(zhǎng)春光機(jī)所副研究員曲松楠告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者。他們?cè)趪?guó)際上首次提出“超級(jí)碳納米點(diǎn)”的概念，并研制出基于“超級(jí)碳納米點(diǎn)”的水觸發(fā)“納米熒光炸彈”。

　　復(fù)合該“納米熒光炸彈”的紙可以實(shí)現(xiàn)噴水熒光打印、指紋汗孔熒光采集等多種實(shí)際應(yīng)用，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國(guó)際著名期刊《先進(jìn)材料》上。

　　曲松楠告訴記者，這種成本低、環(huán)保、全新的碳基納米材料還可以用在醫(yī)療和診斷領(lǐng)域。“我們?cè)谔键c(diǎn)的研究中引入超分子科學(xué)的思想，相信"超級(jí)碳點(diǎn)"的研究將會(huì)走得更遠(yuǎn)，不斷給人們帶來(lái)新的發(fā)現(xiàn)�！彼�說(shuō)。

　　提出新概念

　　研究人員告訴記者，熒光成像作為一種有效的技術(shù)方法，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)安全和臨床診斷等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。該方法很大程度上依賴于新型智能發(fā)光材料的開發(fā)。近年來(lái)，一種新型的碳納米材料，即熒光碳點(diǎn)的出現(xiàn)，使原本非發(fā)光的碳材料表現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)光特性，引起廣泛關(guān)注。

　　曲松楠帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)自2012年便開展了對(duì)新型熒光碳點(diǎn)的研究工作，在逐步深入研究的同時(shí)也在開發(fā)其應(yīng)用價(jià)值。

　　最初，他們研制出具有較好綠色熒光特性的碳點(diǎn)，并證明其可作為環(huán)保型的熒光墨水。之后，他們對(duì)這種碳點(diǎn)的發(fā)光特性進(jìn)行深入研究，研制出具有較純綠光發(fā)射和低自吸收特性的碳點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了碳點(diǎn)在綠光波段的光泵浦激光。最近，這支團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出“超級(jí)碳納米點(diǎn)”的概念，并研制出基于“超級(jí)碳納米點(diǎn)”的水觸發(fā)“納米熒光炸彈”，使得碳納米點(diǎn)材料成為一種新型的智能發(fā)光材料。

　　“碳點(diǎn)研究最重要的環(huán)節(jié)是不斷創(chuàng)新，不斷尋求碳點(diǎn)研究思想的突破，不斷推進(jìn)碳點(diǎn)研究的實(shí)際應(yīng)用。”曲松楠說(shuō)。

　　曲松楠解釋說(shuō)，這種“超級(jí)碳納米點(diǎn)”是由部分烷基鏈修飾的碳納米點(diǎn)在甲苯中自組裝而成。由于聚集導(dǎo)致其熒光淬滅，表現(xiàn)出極弱的熒光。這種“超級(jí)碳納米點(diǎn)”遇水會(huì)分解成獨(dú)立的小尺寸碳納米點(diǎn)，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致其光致熒光增強(qiáng)。

　　“同時(shí)，這種"超級(jí)碳納米點(diǎn)"的紙復(fù)合物會(huì)產(chǎn)生快速的水誘導(dǎo)光致發(fā)光增強(qiáng)現(xiàn)象。"超級(jí)碳納米點(diǎn)"復(fù)合紙可作為無(wú)墨打印紙進(jìn)行噴水熒光打印來(lái)實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保的信息存儲(chǔ)和信息加密�！彼�說(shuō)。

　　未來(lái)將有更多驚喜

　　曲松楠所帶領(lǐng)的這支隊(duì)伍成員都非常年輕，年齡基本都在30歲左右。在長(zhǎng)春光機(jī)所鼓勵(lì)創(chuàng)新的氛圍下，他們自發(fā)組建形成團(tuán)隊(duì)，充滿了干勁和激情。

　　團(tuán)隊(duì)成立初期，遇到的最大挑戰(zhàn)是在有限的科研條件下能否做好碳點(diǎn)研究。

　　他們是幸運(yùn)的�！把芯克�的發(fā)光學(xué)及應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室給了我們200萬(wàn)元的科研經(jīng)費(fèi)支持，同時(shí)也在其他方面給我們提供了幫助，這都讓我們可以踏實(shí)地做科研�！鼻�松楠說(shuō)。

　　曲松楠明白，要讓成員充滿信心，就必須讓每一個(gè)人看到自己所研究成果的價(jià)值。“有了信心就有了凝聚力，就有了動(dòng)力”。

　　他們最近發(fā)表了一篇成果論文，研究工作主要是由一名剛加入該團(tuán)隊(duì)的博士生完成的。實(shí)際上，這位成員前期并未從事過(guò)碳點(diǎn)的研究，而從最初布置實(shí)驗(yàn)到文章投稿，他僅用了半年時(shí)間就掌握了全部要領(lǐng)。

　　這段時(shí)間里，曲松楠與他一起做實(shí)驗(yàn)，不斷激發(fā)他的科研興奮點(diǎn)，讓他看到自己研究工作實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。“當(dāng)成果陸續(xù)發(fā)表后，大家的信心就更加充足了，所有的辛苦沒有白費(fèi)�！�

　　“今年，我們團(tuán)隊(duì)的"碳點(diǎn)"研究獲得了首批中國(guó)科學(xué)院卓越青年科學(xué)家項(xiàng)目240萬(wàn)元的科研經(jīng)費(fèi)支持。這為我們團(tuán)隊(duì)繼續(xù)發(fā)展提供了重要保障。有了這樣的支持，雖然工作很辛苦，但是大家對(duì)"碳點(diǎn)"的研究更加有信心！”曲松楠說(shuō)。

　　他們不僅探索前沿科技，同時(shí)也重視研究成果的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　碳納米點(diǎn)的最大優(yōu)勢(shì)是其原料廣泛、制備成本低、環(huán)境友好、光穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。噴水打印是一種新型、環(huán)保的技術(shù)，主要是利用水敏材料水致誘導(dǎo)吸收的變化實(shí)現(xiàn)信息的打印。

　　“具有噴水熒光信息打印的紙張鮮有報(bào)道。我們基于"超級(jí)碳點(diǎn)"體系實(shí)現(xiàn)了水誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)，制備出了具有水致熒光增強(qiáng)特性的"超級(jí)碳點(diǎn)"的復(fù)合紙�！彼�說(shuō)。這種“超級(jí)碳點(diǎn)”復(fù)合紙通過(guò)普通噴墨打印機(jī)進(jìn)行噴水打印和簡(jiǎn)單指尖按壓即可獲得永久的、光穩(wěn)定性好的、高質(zhì)量的熒光信息打印和指紋汗孔熒光圖像的采集，在熒光信息存儲(chǔ)、信息安全防護(hù)和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域都具有潛在應(yīng)用。

　　未來(lái)，這支年輕的團(tuán)隊(duì)將針對(duì)碳點(diǎn)發(fā)光機(jī)制、光電特性調(diào)控、自組裝行為調(diào)控、光電器件研制等幾個(gè)方面開展深入研究，緊密圍繞碳點(diǎn)體系的實(shí)際應(yīng)用，推進(jìn)碳點(diǎn)研產(chǎn)學(xué)的快速發(fā)展。