第140次-- 科学与技术前沿论坛

主题报告

有机电致变色材料的生物医学应用
吴鲁艳教授南京邮电大学

电致变色材料是一类在电场作用下，能够发生快速电子转移而产生颜色可逆变化的材料，已广泛应用于光学存储器和电致变色窗等领域。基于电致变色材料的氧化还原特性，我们设计了一系列生物分子响应性荧光、光声、比率型荧光/光声双模态等影像探针，通过调节电致变色材料在特定生物环境下的电子转移过程，提高目标分子的响应性，实现了活体内生物分子的高灵敏度检测和定量分析。作为一种全新的分子影像手段和工具，电致变色材料有望促进疾病的早期检测和精准治疗。
鞣智电子材料与器件
吴健生副研究员南京工业大学

皮革是由胶原纤维组成的天然材料，具有多级网状结构，将皮革与多种功能材料相结合，制备的智能皮革不仅具备功能化特性，还拥有优良的电学性质、透气性、生物兼容性、良好的机械性能，被称为鞣智电子材料，在柔性电子器件领域具有巨大的应用潜力。团队围绕鞣智电子材料领域开发了一系列力学及电学传感器，其中针对目前生物电采集电极的新要求，创造性的将鞣智电子技术引入生物电信号采集领域，开发了新型鞣智生物电长时干电极。该生物电采集电极具备阻抗低、信号准确、透气性好，可以长期使用等特点。由鞣智电极组成的健康采集监测系统与优秀的人机功效，同时具备优良的耐用性。整套系统可以与智能家居设备，智能车用座舱设备，智能健康设备实现无缝融合，让使用者在多种场景中无需佩戴额外监测设备的条件下，实现人体健康状况的无感监测。
生物医用核酸信息材料
晁洁教授南京邮电大学

生物体中生物分子通过特定结构感知和判断环境，通过特定运动进行决策和执行复杂的任务，进而维持必要的生理活动。仿生分子器件和生物分子机器之间的区别在于是否具备智能感知、逻辑判断、精准决策以及执行复杂任务的能力，然而构建此类仿生分子器件是极具挑战性的科学问题。报告人系统研究了核酸信息材料设计原理、动态调控和分级组装方法，构建了结构和功能高度精准可控的核酸信息材料新体系；发展了核酸分子自适应和自驱动技术，构建了生物计算平台和仿生分子器件，实现了深度搜索与并行计算；提出了仿生分子器件模式识别和动态追踪的新策略，揭示生物识别内在机制，实现生物标志物高灵敏检测与血栓精准治疗。
特种柔性传感材料与器件
王学文教授西北工业大学

柔性电子是支撑新一代信息技术的核心科技和战略制高点，将引领我国信息科技的颠覆式创新与跨越式发展。高性能柔性传感器是柔性电子系统的重要组成单元之一，其相关材料及微纳加工与集成技术研究将提升我国在新一代信息技术领域的国际竞争力。柔性传感器以其可折叠、可卷曲、可拉伸的特殊物理属性和轻质、便携、低能耗等特点备受人们关注。近些年来一些新型功能材料的出现，显著推动了柔性电子的发展。例如，二维材料，特别是过渡金属硫族化合物在原子级厚度下展现出独特的光学、电学、力学等物理特性，已成为当前材料科学的前沿研究热点方向。二维材料理论上具有最小的弯曲刚度，可以满足柔性器件对电子功能材料的性能调控，因此被认为是柔性电子领域极具应用潜力的候选材料之一。报告人将围绕特种柔性传感材料与器件，介绍研究团队在二维传感材料的制备及柔性化策略、器件的高精度微加工与集成关键技术、及面向颠覆性医疗技术的柔性健康监测系统等方向的研究进展，并分析了该领域未来发展所面临的挑战和机遇。
无铅钙钛矿LED的效率提升策略
常进副教授南京工业大学

金属卤化物钙钛矿由于其优异的光电性能和可溶液加工特性，在LED等领域展现出广阔前景。然而，目前高性能器件主要依赖于铅卤化合物，其毒性将严重限制钙钛矿LED的进一步发展。锡基钙钛矿是铅基钙钛矿的理想替代材料之一，但是，目前锡基钙钛矿LED的效率仍亟待提高。如何将铅基钙钛矿LED的发展经验成功应用到锡基无铅钙钛矿体系中，是突破该领域发展瓶颈的关键途径之一。本报告将重点研讨锡基无铅钙钛矿LED的效率提升策略。

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第140次：柔性电子学发展战略研究