導(dǎo)讀

北京時(shí)間2026年1月16日，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院袁明鑒教授團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀在Science（《科學(xué)》）期刊發(fā)表了題為“Robust perovskite nanocrystal emitters”（高穩(wěn)定鈣鈦礦納米晶發(fā)光體）的評(píng)述文章（Perspective）。該文章圍繞鈣鈦礦納米晶發(fā)光材料在新型顯示領(lǐng)域的進(jìn)展與關(guān)鍵挑戰(zhàn)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)述，重點(diǎn)剖析了外延核殼結(jié)構(gòu)在提升鈣鈦礦納米晶發(fā)光材料穩(wěn)定性中的巨大潛能，為鈣鈦礦的顯示應(yīng)用提供新思路。

金屬鹵化物鈣鈦礦納米晶材料因其卓越的光轉(zhuǎn)換效率和出色的色彩純度，被認(rèn)為是下一代顯示技術(shù)的革命性材料，有望超越傳統(tǒng)熒光粉和量子點(diǎn)材料。然而，該材料在實(shí)際應(yīng)用中面臨核心挑戰(zhàn)——其柔軟易變的晶格結(jié)構(gòu)對(duì)水分、氧氣、高溫和光照極為敏感，容易導(dǎo)致發(fā)光性能迅速衰減。這一穩(wěn)定性問(wèn)題是長(zhǎng)期制約其從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。

評(píng)述文章重點(diǎn)介紹了同期Science發(fā)表的一項(xiàng)突破性研究，該研究通過(guò)創(chuàng)新性的“化學(xué)錨定包覆”策略，成功制備出具有多層核殼結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦納米晶材料，獲得了光轉(zhuǎn)換效率接近100%的發(fā)光薄膜。這種方法巧妙地在核心納米晶外構(gòu)建了牢固的保護(hù)外殼，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)外延核殼結(jié)構(gòu)在鈣鈦礦材料中的有效移植，解決了長(zhǎng)期困擾領(lǐng)域的技術(shù)難題。

值得關(guān)注的是，基于此材料制備的發(fā)光薄膜在極端環(huán)境條件下表現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，在60℃高溫與90%相對(duì)濕度中運(yùn)行超過(guò)1,000小時(shí)，或在強(qiáng)藍(lán)光持續(xù)照射下工作超過(guò)10,000小時(shí)后，發(fā)光性能仍保持在初始水平的90%以上。這一穩(wěn)定性表現(xiàn)已達(dá)到當(dāng)前商業(yè)顯示器光轉(zhuǎn)換材料的行業(yè)基準(zhǔn)，且該技術(shù)方案與現(xiàn)有高精度圖案化工藝具有良好的兼容性，為其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

評(píng)述文章進(jìn)一步系統(tǒng)分析了這一突破對(duì)未來(lái)新型顯示技術(shù)發(fā)展的深遠(yuǎn)意義。穩(wěn)定性的顯著提升使鈣鈦礦納米晶向?qū)嶋H顯示應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步，而外延核殼策略不僅解決了穩(wěn)定性難題，更拓寬了材料設(shè)計(jì)空間，為開(kāi)發(fā)具有特殊光學(xué)特性的新型發(fā)光材料提供了可能。未來(lái)，基于核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鈣鈦礦納米晶有望推動(dòng)偏振3D顯示、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)近眼顯示、柔性可穿戴顯示等前沿技術(shù)的發(fā)展，為顯示產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的突破方向。

南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院博士后韋科妤為該評(píng)述文章的第一作者，袁明鑒教授為通訊作者，南開(kāi)大學(xué)為通訊單位，這項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（T2225024）的支持。

文章鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aee0989

來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)新聞網(wǎng)、南開(kāi)化學(xué)