科技創(chuàng)新與新產(chǎn)品開發(fā)感悟科技創(chuàng)新與新產(chǎn)品開發(fā)感悟小時候總是夢想當(dāng)科學(xué)家，但是一直認(rèn)為科學(xué)家就是發(fā)明像哆啦a夢一樣的口袋里一樣各種神奇的工具。上了初中才知道科學(xué)分為好多學(xué)科和種類，上了初三學(xué)了化學(xué)才明白生活中處處離不開化學(xué)，我們的許多發(fā)明都要建立在化學(xué)的基礎(chǔ)上。高中時就聽說了許多納米材料，一直沒有一個概念，直到聽了這次科技創(chuàng)新與新產(chǎn)品開發(fā)。第一次課講了量子點的合成、組裝及與聚合物復(fù)合。量子點(quantumdot)是指尺寸在納米量級(1-100nm)，且具有受激發(fā)光性能的無機細(xì)小晶體。量子點具有量子尺寸效應(yīng)，功能豐富、連續(xù)可調(diào)。量子點以其獨特的性質(zhì)可以應(yīng)用于發(fā)光二極管、太陽能電池、生物熒光標(biāo)記、激光器、傳感器、梯度半導(dǎo)體等。此外還有量子點的自組裝和量子點與聚合物復(fù)合方法。量子點組裝可以提高量子點穩(wěn)定性、功能集成、性能增強。第二次課講了量子溶劑的超流。超流是一種極限的宏觀物理現(xiàn)象，在溫度接近0K時，液態(tài)氦轉(zhuǎn)變?yōu)闆]有摩擦、無粘性、熵為零，無限導(dǎo)熱的量子流體。光譜觀測生色分子在納米氦滴中的非經(jīng)典轉(zhuǎn)動，開辟了微觀超流研究的新途徑。然而，至今只有原子氦在量子液態(tài)表現(xiàn)出超流行為，直接觀測分子超流一直是物理化學(xué)家們的夢想。仲氫與氦4類似，是無自旋不可區(qū)分的波色體系，由于其微弱的分子間力和更輕的質(zhì)量，它是最有可能具有分子超流的物質(zhì)。為了確認(rèn)仲氫分子的超流，實驗觀測仲氫分子的超流響應(yīng)，或摻雜分子的非經(jīng)典轉(zhuǎn)動顯得尤為必要。通過光譜手段研究氦滴中超流行為的成功，進一步激發(fā)我們研究分子在納米仲氫簇中的微觀超流。組合理論和實驗觀測，選用不同的類型的生色分子作為探測器，我們觀測到摻雜分子在仲氫團簇中的非經(jīng)典轉(zhuǎn)動，計算了仲氫在量子溶劑中的超流分?jǐn)?shù)和密度分布，確認(rèn)了仲氫的超流行為。第三次課講了分子篩擇形催化。擇形催化概念是1960年Weisz和Frilette在研究小孔沸石的催化性能時提出來描述這類分子篩的獨特性能，特別是20世紀(jì)70年代以來，美國莫比爾（Mobil）石油公司相繼宣布合成新型中微孔ZSM-5系列分子篩,并作為擇形催化劑投入使用,呈現(xiàn)出異常顯著的效果并將擇形催化推向研究的熱門。很多現(xiàn)代發(fā)光材料和器件都由半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，材料形成的量子點尺寸都與過去常用的染料分子的尺寸接近，因而象熒光染料一樣對生物醫(yī)學(xué)研究有很大用途。從生物體系的發(fā)光標(biāo)記物的差別上講，量子點由于量子力學(xué)的奇妙規(guī)則而具有顯著的尺寸效應(yīng)，基本上高于特定域值的光都可吸收，而一個有機染料分子只有在吸收合適能量的光子后才能從基態(tài)升到較高的激發(fā)態(tài)，所用的光必須是精確的波長或顏色，這明顯與半導(dǎo)體體相材料不同，而量子點要吸收所有高于其帶隙能量的光子，但所發(fā)射的光波長（即顏色）又非常具有尺寸依賴性。所以，單一種類的納米半導(dǎo)體材料就能夠按尺寸變化產(chǎn)生一個發(fā)光波長不同的、顏色分明的標(biāo)記物家族，這是染料分子根本無法實現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的染料分子相比，量子點確實具有多種優(yōu)勢。無機微晶能夠承受多次的激發(fā)和光發(fā)射，而有機分子卻會分解．持久的穩(wěn)定性可以讓研究人員更長時間地觀測細(xì)胞和組織，并毫無困難地進行界面修飾連接”。量子點最大的好處是有豐富的顏色。生物體系的復(fù)雜性經(jīng)常需要同時觀察幾種組分，如果用染料分子染色，則需要不同波長的光來激發(fā)，而量子點則不存在這個問題，使用不同大小（進而不同色彩）的納米晶體來標(biāo)記不同的生物分子。使用單一光源就可以使不同的顆粒能夠被即時監(jiān)控。量子點特殊的光學(xué)性質(zhì)使得它在生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、藥物篩選、生物大分子相互作用等研究中有極大的應(yīng)用前可以想象，量子點會很快成為電子材料領(lǐng)域新的增長TouchDisplayResearch公司的最新數(shù)據(jù)顯示，大約有六十家單位都在進行量子點的研究，包括企業(yè)、研究機構(gòu)和大學(xué)等。“量子點的屠殺才剛剛開始，未來的原料市場是屬于我們的。”Nanoco公司CEOMichaelEdelman說道，該公司量子點技術(shù)領(lǐng)域的主要技術(shù)巨頭之一。“只要量子點材料的產(chǎn)能能盡快走向正軌，它就能很快在LCD產(chǎn)業(yè)中占有一席之地，全面覆蓋從110英寸到手機大小的顯示器的市場。”Edelman說道?！傲硗?，我們已經(jīng)開始試著在燈飾