2015年01月08日《南方都市报》GA09版:一片树叶引发的科学灵感

2015-01-08 11:34:13   来源:    点击:

华师学生研制出网格透明电极论文发表在国际权威刊物上
  科研成果
  从一片小小的树叶上获得的灵感,最终研制出柔软无比的透明电极。或许有一天,这种透明电极就能点亮你家的窗户。日前,由华南师范大学先进光电子研究院高进伟博士领衔的课题组,成功制备了一种金属网格透明电极,实现了透光性和导电性能高出目前已有同类产品。该成果正式在Nature子刊《NatureCommunications》上发表,这是华师本土培养的学生首次在该国际权威刊物上刊发研究成果。
  它能让你的窗户亮起来
  这种金属网格透明电极能干啥?课题组成员之一,今年刚升研究生一年级的韩兵告诉南都记者,此项研究属于基础研究方向,研究成果最常见是被使用于触摸屏、显示器。
  目前透明导电电极一般采用金属氧化物,例如ITO薄膜,但成本较高,而且柔性不够。“我们的成果更便宜、简单而且可以大面积制备。”韩兵说,该电极不仅具有优异的光电性能,而且具有较好的柔性,是目前ITO电极在柔性器件中应用的有力替代者。
  当下iPad Mini薄膜式触控方案的推出,使得平板电脑有望接力智能手机成为推动透明电极需求的新引擎。网格透明电极技术的市场前景很好,为此,课题组已经申请了国家发明专利。除此之外,韩兵说,这种金属网格透明电极还可以附在任何东西上。“比如说,普通的玻璃,附上这层透明电极,你想让它亮的时候,就可以亮。又比如说,做全透明的存储器。当下,最热门的方向是做柔性显示器。因为在弯曲的情况下,这种网格透明电极的性能比较好。”
  爱生物的物理学生大胆实验
  让人意外的是,课题组最开始的灵感来源于树叶。
  “树叶在自然环境选择下,它的叶脉结构非常容易传输养料和水分,网络传输能力最好。”韩兵说,幼时,他曾用树叶制过书签,从树叶的网状结构和运输功能中汲取到了灵感,“网格电极就是借鉴这种原理,模拟树叶的结构,让传感信号在流失最小的情况下,最快速地传播。”他和研三的师兄黄苑林一起着手实验起来。这种将生物知识与透明电极技术结合,在此领域还是首次。
  在师兄黄苑林眼中,韩兵就是属于那种能从生活中汲取科研灵感的人。两人常会动手搭建实验平台,曾有过拿高压锅抽去锅内空气模拟真空环境的想法。
  韩兵笑说,“小时候捏泥巴、过家家的游戏,有一天也可能成为实验灵感。”做科研不能拘泥于现有东西,要大胆去做实验。他从小就喜欢生物,中学时一度想往生物学方向发展,但因为高考失利,才选择了物理方向。“不过,以前的兴趣常常给我很多启发。” 
  实验室记录
  
一次实验敲击10万次键盘录数据  
  怎样才能在国际权威刊物上发表论文,汗水是一定要流的。
  在一次实验中,韩兵他们没有自动化采集数据的仪器。二人便用单反相机将柔性材料的弯曲实验过程录下来,随后在电脑上将录像一帧一帧地回放。一人盯着屏幕报数据,一人敲键盘,累了便换人。反复1万次的弯曲与延展,共有2万个数据,每个数据保留三位小数,两人前后敲了近10万次键盘。二人常于夜深信号干扰较弱时在实验室里通宵工作。“我们太想要这个数据了,办法虽然笨拙,但能得出我们想要的结果”,韩兵说。
  论文由全英文写成,导师高进伟会反复修改润色。这次刊发于《Nature Communication》的文章前后修改20来次。在此期间,韩兵和黄苑林一边更新实验数据,一边和导师沟通意见。同时,高进伟还将论文发给远在美国波士顿学院的Kris Kempa教授再次润色。
  今年11月,该成果正式在Nature子刊《Nature Communication》刊发。导师高进伟说,“该刊第一轮筛选的拒稿率大约是90%,经过几轮筛选和四至五个月的审稿,再在余下的10%稿件里筛选出适当的稿件予以发表。”评审组编辑特别发来邮件说,他们非常愿意接受这项具有创新性的成果。
 
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