星期三青年学者讲堂第121讲:基于生物DNA的光电有机新材料及器件
发布时间: 2015-05-28   浏览次数: 108

2015年5月20日,由校青协、电光学院和校科协主办的“星期三青年学者讲堂”第121讲在南理工学术交流中心第六会议室如期举行。本次走进“星期三青年学者讲堂”的是来自电光学院李力教授,李力教授主讲的题目是“于生物DNA的有机光电新材料及器件”。本讲由电光学院通信工程系主任丁大志教授主持。

 

 

李教授首先从DNA的基本概念引入DNA材料,他介绍了DNA的含义、结构与分子构成。DNA材料实际来自于日本的一家研究所,日本渔民所捕捞的海鱼除去肉后剩下的生物废料进行一系列的提纯处理后得到纯化DNA材料,然而这种纯化DNA材料并不能直接使用,再进一步与十六烷基三甲基铵(CTMA混合后得到DNA-CTMA材料。这就是生物DNA材料的由来以及制备过程。这种新型材料的优势在于其能够溶于有机溶剂、机械强度较高、热性能好。

之后,李教授深入分析了DNA-CTMA材料的光、电特性。利用仿真软件和实验测量得到的各种图像和曲线直观地给我们展示了该材料在通光性能、热解温度、导电率以及介电常数等方面的优势。

 

 

针对此材料的特性,李教授在本讲中分别从光学、电学两大方面介绍了其工程应用前景。在光学应用方面,该材料可以用来制作光学波导、波导调制器以及有机激光显示(OLED)技术中的电子隔断层。在作为光学波导的主要材料时,波导的传输损耗大大减小。另外,在OLED技术中,该材料展现了其显著的光学特性优势。无论对于蓝光还是绿光LED,其亮度的提升都能在10倍以上。在电学应用方面,DNA-CTMA材料能够很好地在场效应管、电容器等电子器件上一展拳脚。在作为生物场效应管(BioFET)的主要材料时,它具有生产过程易处理、操作简单、成本低、集成度高、抗热性好等优势,因此这种技术具有较高的可靠性和可大规模生产的可能。另一方面,该材料在于凝胶/溶胶混合后,还可应用于电容器的生产。溶入生物DNA材料的凝胶/溶胶电容器有着较高的击穿电压,因此在理论上能够储存更多的能量。并且由于原材料成本较低,其相对于普通的半导体材料具有更高的性价比。

最后,他总结到,基于生物DNA的有机光电新材料技术是一项材料技术的革新,这项技术融合了生物、化学、光学、电学等多门学科前沿技术,具有很好的研究意义和研究前景。

 

 

整个报告条理清晰、结构鲜明,李教授从DNA的基本概念引出新型生物DNA材料,在介绍该材料制备过程的同时,向大家展示了DNA-CTMA的光电特性优势。最后着重讲解了这种技术在光学、电学器件上的应用。讲座的最后李力教授还对在场的硕士生、博士生讲到,科学研究需要的不仅是对研究对象的好奇心,更重要的是一种信念、一份坚持,他告诫大家要从这个过程中去学习研究方法、掌握专业知识,同学们听了之后受益匪浅。

附:

李力,博士,教授,电子工程和光电技术学院,南京理工大学。浙江大学光学仪器工程学本科WayneStateUniversity(美国)物理学硕士UniversityofArizona(美国光学科学博士;曾任美国TIPD公司高级光学工程师研究科学家;2012年加入南京理工大学电光学院至今。2013年入选江苏省高层次“创新创业”重点学科人才引进计划;2014年入选江苏省教育类高层次“创新创业”团队(微纳光电器件与结构基础及应用研究团队)计划;2013年获得江苏省首届科技“创新创业”大赛团队组第一名,中国第二届科技“创新创业”大赛全国总决赛团队组第三名。李力教授的主要研究方向包括光纤激光器,光纤传感器,微纳光电子器件,以及新型生物光电材料。

 
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