把发光分子关进“笼子” 让“有机夜明珠”光芒更甚

  在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面,都能显示出不同清晰度的指纹,甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。值得一提的是,基于该类材料,研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制,首次实现了材料在余辉显示领域的应用。

  早在炎帝时期,人类就发现了长寿命发光的余辉现象,也就是人们常说的“夜明珠”,经过千百年的发展,余辉发光现象依旧常见于无机发光材料,即能发出磷光的高标准天然无机材料。近年来,科学家们一直希望设计出高效的能长时间保持余辉的有机室温磷光材料。

  这种执着,让科研工作者们距离梦想更进一步。近日,中国科学院院士黄维、南京工业大学教授安众福联合新加坡国立大学刘小钢教授,提出“发色团限域”策略,最终实现了分子态高效蓝色室温磷光,成果发表于国际顶尖学术刊物《自然·材料》。

  研究团队还“一光多用”,开发出具有多重应用价值的磷光材料器件,并尝试将其应用到指纹识别中。值得一提的是,该材料黏附指纹的能力较强,在鼠标、手机、水杯、档案袋、金属等日常生活中常见物体上,均能很好地显示出来指纹。虽然目前这些应用还处于实验室阶段,但对科研人员来说,这些探索对理解有机磷光材料分子结构、堆积方式与发光性能的关联机制具有重要意义,同时为纯有机室温磷光材料迈向新应用奠定了基础。

  妙手偶得,推开有机室温磷光世界一扇窗

  于茫茫黑夜中熠熠闪光的夜明珠,被视为人间宝物。传统的夜明珠,是一种在撤去激发光源后,仍能持续发光的特种蓄光型材料,也被称为磷光材料或长余辉材料。

  有机超长磷光材料,被业界誉为“有机夜明珠”,近年来备受关注。继2019年“有机超长磷光材料”首次入选中国科学院与科睿唯安联合发布的《研究前沿》化学与材料科学领域的Top10热点前沿后,2020年该研究方向——有机室温磷光材料再次入选。

  目前,中国、新加坡、美国、英国、日本等国科研人员在有机室温磷光材料领域做了很多重要工作,通过引入溴/碘等重原子、引入芳香碳基、形成晶体等具体方法,合成了多种有机室温磷光材料。

  “以往,室温磷光材料通常是含贵金属的无机物或金属有机化合物,这些金属在地表的丰度很低、存量有限,而且价格昂贵,例如铱、铂。所以越来越多的研究,开始集中于不含金属的纯有机磷光材料上。纯有机化合物的磷光材料,多由碳、氢、氮等元素构成,他们在地表含量高,合成相对简单,但它们要被限制在77K,即零下196摄氏度的环境中才能长时间发光。”论文的通讯作者之一安众福说,2010年他还在读博士时,开始研究能够超长时间发光的有机磷光材料,自此打开了磷光世界一扇窗。

  2010年的一个傍晚,安众福像往常一样,将有机磷光材料样品附着到硅胶板上,在关掉紫外灯的瞬间,眼前突然闪过一道亮光。

  “我不敢相信自己的眼睛,一般情况下,材料只在紫外灯照射下才会发光,关掉灯亮光也会随即消失。”安众福不甘心,又试了一遍,一闪而过的光依旧存在。他当即换了短波长的紫外灯去照硅胶板上的样品,这时,不但出现了一道余辉,还持续了10秒左右。

  安众福既惊喜又惊诧,有机材料通常很难观测到室温磷光,一般在低温下比较容易实现。而且,在有机材料科学实验中,撤去激发光源后还能发光数十微秒即为“长时间”发光,而他们观测到的磷光却可发光约10秒。他们把这种材料定义为“有机超长余辉材料”。

  在导师、中国科学院院士黄维等人的指导下,2015年,安众福所在的科研团队,在世界上首次设计并制备了多个系列的室温单组份有机长寿命磷光材料。

  受“冷冻”启发,独特结构提高发光效率

  6年前让安众福在有机室温磷光材料领域“初啼新声”的那项研究,核心在于首次提出的“H—聚集结构稳定三重态激子”的设计思想。这种结构设计的研究思路,让研究团队获得一系列新型的小分子和聚合物纯有机超长磷光材料。此次发表的成果,亦能寻得其中痕迹。

  “促进单重态和三重态之间的系间窜越,抑制三重态激子的非辐射跃迁是实现纯有机室温磷光的关键。”安众福指出,由于三重态激子的耗散途径很多,如延迟荧光、三重态—三重态湮灭等,这严重影响纯有机室温磷光性能的提升。

  “我们阅读大量文献并做了很多尝试后发现,在77K的低温环境中,被冻住的蓝磷光材料更容易高效发光。这启发我们,在室温下限制磷光材料中分子运动,是不是也可以实现蓝色磷光材料的高效发光?”安众福说,在此次研究中,团队基于强作用力的离子键,创造性地提出“发色团限域”策略,他们以均苯四甲酸(PMA)这一多羧酸化合物为研究模型,通过结构设计,合成了均苯四甲酸四钠盐(TSP)的高效蓝色室温磷光离子晶体材料。

  “这相当于把磷光材料的分子包裹在一个由离子键搭建的笼子里,离子键包围在分子周围,周围的抗衡离子将发光的分子,也就是发色团,限定在一个刚性、孤立的笼子里。各个方向的抗衡离子和发色团相互牵制,形成稳定的结构。同时,羧酸基团不仅可以形成离子键,而且还有利于促进激子的系间窜越。”安众福介绍,光激发后,有机离子晶体TSP呈现明亮的蓝色长余辉现象,其寿命可达168.39毫秒。

  “研究发现稳态光致发光光谱和磷光光谱几乎完全重叠,仅在325纳米处出现一个极小的荧光峰。较大的磷光峰占比从侧面说明了其高效的磷光效率,磷光效率高达66.9%。”安众福兴奋地说。

  一光多用,在多个领域展现应用前景

  最简单的分子却能实现最优异的磷光性能,为了进一步验证“发色团限域”策略实现分子态高效室温磷光的普适性,该团队调整抗衡离子和发色团单元,设计合成了5个蓝色磷光材料、2个绿色磷光材料和5个黄色磷光材料,均实现了长寿命、高效室温磷光。其中,蓝色室温磷光发光效率高达96.5%。

  有机离子晶体的高效长余辉和水溶性特征,也让团队看到理想照入现实的希望。他们基于离子晶体TSP制备了加密墨水,通过喷墨打印技术,将有机室温磷光材料TSP打印到需要显示的位置,实现了材料在数据安全方面的应用。

  记者看到,在一张纸上,写有“My hometown Nanjing is a charming, bustling, metropolitan city with a long history”。在普通日光下,打印出的纸张看上去平淡无奇。但关掉光源后,“Materials”的蓝色加密信息显示出来,这些蓝色字母的颜料便来自有机室温磷光材料TSP。

  基于该材料的喷墨打印加工性能,团队还打印了高精度的世界地图,进一步展示了该类材料在加密墨水方面的应用潜力。

  不仅于此,这类离子化合物还能与指纹中的油脂等富羟基结构结合,用于指纹识别。

  记者看到,在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面,都能显示出不同清晰度的指纹,甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。

  “我们将TSP材料研磨成粉末,洒在鼠标、手机等介质的表面,TSP可以与指纹中的油脂发生作用,就会显示出指纹的轮廓。”安众福解释。

  值得一提的是,基于该类材料,研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制,首次实现了材料在余辉显示领域的应用。

  “雷达探测时,会在屏幕上显示位点信息,将TSP植入雷达显示材料中,在电流驱动下,不仅实现了0—9数字的余辉显示,而且因为余辉停留的时间长,可以显示出目标移动的距离和方向轨迹,有利于雷达扫描的示踪显示。”安众福展望,这种显示效果还可以用于医学影响成像,将磷光材料注入生命组织中,在光激发后,可以清楚看到组织中的成像轮廓,但这还需要大量的实验测试。

  不过,目前的加密、指纹识别、雷达示踪等尝试都还只是在实验室阶段,要进入产业化还需要长时间的积累和验证。“科研人员的使命是应社会发展需要,不断革新,推动社会变革。”安众福说。

  来源:科技日报

【台湾防务部门:解放军具备瘫痪台军防空能力,在台海地区作战优势正持续扩大】#台军承认解放军具备瘫痪台防空能力# 据《中国时报》、《联合报》等多家台媒8月31日报道,台湾防务部门当天发布了所谓2021年度“中共军力报告书”,并于9月1日送至台湾地区立法机构。值得注意的是,岛内媒体普遍注意到,台军已承认大陆在台海地区作战方面的优势正在持续扩大。

《中国时报》介绍称,该报告明确点出了“中共犯台的7个可能时机”,包括:“台湾宣布独立”、“明确朝向独立”、“内部动荡不安”、“获得核武器”、“两岸和平统一对话延迟”、“外国势力介入岛内事务”以及“外国兵力进驻”等。

《联合报》则称,新版“中共军力报告书”首度承认,解放军现阶段已具备针对第一岛链以西区域的“软硬杀伤电子攻击、通信阻绝与遮没能力”,可结合网军启动有线、无线的全球网络攻击,初具瘫痪台军防空、制海以及反制作战体系的能力,堪称“威胁甚巨”。

在“联合情报监侦能力”方面,解放军能结合北斗卫星全时域定位,掌控巴士海峡、南海、东海及钓鱼岛附近的外籍机舰动态,并在台海周边海空域常态部署侦察机舰、无人机、情报船、科研船实施侦巡,通过陆海空天等多维侦查搜索,全盘掌握台军军事动态及完善战场经营。

《自由时报》则注意到,这份“中共军力报告书”首度关注了解放军第三艘航空母舰即将服役的情况。报道宣称,解放军的航母战斗力目前由“辽宁号”航母和“山东号”航母组成,配合海空军兵力常态化跨岛链远海长航训练,台军预判,解放军第三艘航母将于2025年后服役,届时解放军对台对美的“反介入”和“区域拒止”能力将日趋完备。

《自由时报》还称,在解放军登陆能力方面,台军去年的报告宣称“解放军受限运输载具及后勤支持缺乏问题,现阶段尚未完全具备大规模登陆作战能力”,而今年的报告则特别提到“解放军持续列装各型海空战略投送力量”,并加速对台‘多维双超’、‘立体登陆’作战能力建设”。因此,台军可能遭到的解放军登陆作战,已不再仅评估海上威胁,而是要将空降、机降等也纳入考量范围。

而除了这份报告,近期台湾防务部门还送交了一份所谓2022年度“国防预算书”,3726亿新台币(约合人民币865亿元)的数额创下历年最高,若再加上采购战机的特别预算,数额将会更高。

据报道,台湾地区军费预算在2017年为3217亿新台币,在2018年为3318亿新台币,在2019年为3460亿新台币,在2020年为3580亿新台币,在2021年为3668亿新台币,呈现年年增高趋势。

#三轮车夫杀死同行逃亡17年成高管# 【三轮车夫杀死同行后逃亡17年混成公司高管,被抓时正跳广场舞】​随着列车缓缓抵达,嫌疑人薛某被顺利押解抵苏,一场坚持17年的命案追凶最终尘埃落定,也宣告了江苏省苏州市公安局吴中分局“4·25”命案终于告破。

17年时间,逃犯薛某从一个劣迹斑斑的无业青年,隐姓埋名,摇身一变成为广东某大公司里的精英人士、业务主管;苏州警方从河南到辽宁再到广东,跨十余省追踪、无数次辗转、数万公里路程,终于将薛某追捕归案。这不仅是法网恢恢疏而不漏的生动案例,更是警方对正义坚持不懈的执着追求。

2021年8月31日上午,苏州警方召开破获“4·25”命案新闻通气会,还原案发经过,介绍破案过程。

照片珍藏17年

打开笔记本重启追逃路

“我至今都记得薛某的眼神,像狼一样凶狠,如今他终于抓住了,也了却了我的心结。”时隔17年,时任苏州市公安局吴中分局长桥派出所民警、现吴中分局内保大队副大队长许峰,当亲手抓住嫌疑人的那一刻,许峰心中满是感慨。

许峰办公室的书柜里有一个包,里面装着他从警20多年获得的荣誉和工作笔记,从2004年的那一本起,“4·25”命案追逃情况和嫌疑人照片,就一直陆陆续续的出现在笔记里,时刻提醒着许峰这笔职业生涯未了的“欠账”。

在17年前的吴中区苏苑街道,犯罪嫌疑人薛某与被害人一家同为三轮车车夫,因三轮车生意纠纷薛某主动挑衅、殴打被害人儿子却没占到便宜,因双方就700元的医疗费没有谈妥,2004年4月25日,薛某提前用准备好的尖刀当街埋伏连捅被害人数刀致其死亡。接到报警后,警方迅速开展侦查,走访目击证人,确定嫌疑人薛某身份,并成立专案组对嫌疑人薛某展开抓捕。

“案发那一周。所有的刑侦、社区民警都下到辖区,一家家、一户户的摸排嫌疑人行踪,都没有休息。”许峰回忆道。嫌疑人作案后就仓皇出逃,消失的无影无踪。在案发后,专案组派出多组工作组开展追捕,奔袭数万公里,远赴辽宁、河南、广东、新疆等十余省市自治区,至嫌疑人可能落脚的地点搜寻,但受制于当年的侦查手段和监控条件,均无功而返。

“曾有嫌疑人同乡称在大连一艘渔船上见过他,可能是使用假身份出海打渔。我们三次赶赴大连,在港口搜寻了千余艘渔船,连一艘破败的小渔船都没放过,有一次整整搜寻了三天三夜,晒蜕了一层皮,但还是没找到人。”发起这次命案追逃工作的现任苏州市公安局吴中分局分管刑侦工作的副局长臧政刚,当年也曾参与渔船搜寻追逃工作,对这个案件也有着深深的心结。

2021年1月春节后,在成功完成了“8.5”、“5.7”命案追逃工作后,“云剑”命案积案攻坚行动专班组长臧政刚又将大家集中在一起,他说道:“这个17年的硬骨头,我们一定要啃下来!”

挖上亿条数据

“逆向思维”发现破案关键

专班核心“刑侦能手”张全弟在完成一系列命案追逃任务后很快明确了“425”专案的侦办突破口:“要确立逆向思维!当一个人逃亡至异地,在当地发展十几年,生活达到了稳定的状态,第一时间会想要和原来的亲人、朋友恢复联系。”

薛某的亲族在老家当地规模不小,光是薛某这一辈就有亲兄弟姐妹8个。侦查员再次前往薛某老家,依托现代刑侦技术,将薛某的同学、朋友、父母双方亲友等社会关系网一一拓展,通过综合分析,梳理出来近200人的各类身份信息、账户信息等上亿条数据。

3个月的时间,强大的办案逻辑和现代办案技术无数次的碰撞。就在案发17年后的4月24日晚,当年实际发案日的前夜,一个归属地为广东佛山的号码引起了专案组的注意,这也与专案组先期预判的薛某逃亡方向重叠,实际使用者“薛小X”与嫌疑人薛某姓氏一致,而且这个“薛小X”的身份信息都在河南,资金往来却在广东,证据的交叉印证让大家高度怀疑这个“薛小X”会不会就是嫌疑人薛某?

事后,张全弟每每回想起这一晚,都会把它归结于“运气”。“或许是过去这么多年,这个案子也该有一个结果了。”张全弟感慨地说。

他跳着广场舞
被警方终结了逃亡生涯

广东疫情平稳后,臧政刚带领专案组立刻出发。

火车上,专案抓捕组成员反复看着薛某的老照片。“他的特征我记得非常清楚,眉毛稀疏,两只耳朵紧紧贴着脸颊,我做梦都能梦到这张脸。”这张照片,在许峰的笔记本里贴了17年,也深深印刻在他的心里。以至于在抓捕现场,晚上七点的佛山天色刚蒙蒙昏暗,薛某骑着一辆电瓶车从夜色中行来,远远隔着近三十米的距离,大家一眼就认出了这个在脑海中烙印无数遍的男子。

“就是他,不会错的!”张全弟按捺住内心的激动,手背在身后悄悄比了个手势,埋伏在广场人群中的同事们立即行动,从四周形成包围圈,迅速向前将薛某按倒在地。逃亡17年的他终究躲不过未了的人命债。

17年前,从河南老家来苏州投奔亲姐姐的薛某,刚刚因暴力犯罪服刑九年出狱。彼时的他,年满三十,却穷困潦倒、一事无成,连学驾驶摩托车的钱都是姐姐借的。可没有想到,才考完驾照没几天的弟弟,却前往了犯罪的道路上。

17年间,在广东佛山冒用他人身份生活着的薛某,薛某从一个打零工的油漆工,做到了一家规模颇大的家居公司的业务主管位置,拥有稳定的工作和生活,俨然成为大家眼中的“人上人”。薛某还爱上了跳广场舞,每天晚上8点都会到家附近的广场上,和年纪相仿的中年女子跳一段交谊舞,漫步摇曳在晚风里,仿佛忘记了自己曾经犯下的滔天罪行

落网后薛某坦言,多年逃亡的日子里他活得小心谨慎,将自己原本的姓名身份深深隐藏。他冒用着同乡“薛小X”的身份生活,避免一切使用到身份证的场合,给老家打电话也只有一年一通,还是借用别人的手机。在薛某的通讯录里,家人的号码都保存少一位数,且都是以“钢筋工”、“水泥工”等称呼代替。“他一直保持着高度警惕,和家人、朋友之间都甚少联系,和朋友也只有业务上的往来,并不深交。”办案民警表示。

目前,薛某已被依法逮捕,等待他的将是法律的制裁。(来源:潇湘晨报)#洞见计划#


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