本钟唐:聚合物一个光明的未来

本钟唐是教授香港科技大学(香港科技大学)。他的研究兴趣包括合成新的高科技特种聚合物和发光材料的应用。

什么是你的研究小组对目前工作吗?

我们做很多不同的事情。我们正在做的一件事是开发新的聚合反应。特别是,我们看三键单体的聚合,如乙炔和其他炔烃以及腈。这些分子不同于“传统”单体;例如,腈很难聚合,因为他们是非常稳定的。

为什么三键单体?

双键化学已经发达:乙烯基聚合物如聚苯乙烯、聚丙烯和聚(氯乙烯),都是由双键的单体。然而,聚合时,双键成为单键——他们是电子饱和,因此所有这些聚合物是电绝缘的。三键单体聚合时,他们仍有异于寻常p -一个很好的例子是聚乙炔,电子导电。Alan Heeger, Hideki方明和艾伦·MacDiarmid赢得了2000年的诺贝尔奖寻找出来。我们感兴趣的是这种类型的共轭系统与电气和光学特种聚合物的活动。

这些聚合物能什么样的应用程序呢?

目前,大多数仍处于实验室阶段。我们已经开发出高度发光聚合物,它可以发出不同颜色的光非常有效的,可以用于发光二极管。

我们还在螺旋聚合物,制药应用程序,也可以用于分离不同药物对映体。很多药物混合物+和-的形式,但在未来,美国食品和药物管理局(FDA)可能需要光学纯形式。这种所谓的手性分离是非常困难的,但药物可通过这些聚合物的列,用于分离和手性交互+和-的形式。

我们的研究的另一个方面是与高折射率聚合物。有几百万种不同的聚合物。但折射率而言,他们都坐在一个非常狭窄的范围。我们已经开发出聚合物折射率高于商业聚合物。这可能是非常有用的在未来光子设备,控制光子的运动。

你研究聚合诱导发射(AIE)获得了广泛的关注。你能告诉我们更多关于它吗?

有很多的发光材料。这种类型的材料,如果你解散它稀溶液,给了一个非常强大的发射。然而,对于很多类型的染料,如果他们的浓度变高,排放变得较弱。这种现象常被称为aggregation-caused淬火简称ACQ。这是一个问题在手机显示屏,在发光材料作为固体薄膜。固态的,你知道,浓度是最高的。

我们已经开发了一个家庭luminogenic材料^1、2在完全相反的方式表现。当他们在解决方案,没有发射,但当他们聚集,他们发出非常有效。这是不寻常的和有趣的:以前,人们一直试图解决的问题ACQ试图独立的发光分子。但是现在我们有一个系统,它聚集越多,越好!

你最近使用这些系统使生物传感器。

是的,一个非常好的应用程序,这些系统在生物学。³原因之一是发光物种芳香环,疏水。在人体内,我们没有有机溶剂:我们只有水。水是亲水的,所以它不兼容的芳香分子。传统ACQ系统不是很好生物应用程序由于聚合形成,但我们的系统工作在水,也由于聚合物的形成!

现在什么问题你希望看到高分子化学提供了一个解决方案吗?

有很多问题!在中国,污染是一个大问题,这包括塑料。如果我们能想出一个经济的方式回收聚合物单体,然后让他们进入新的聚合物以一种经济的方式,我们可以减少环境污染。

当然,能源是另一个问题。有一天我们会有一个很好的聚合物太阳能电池。

最后,成功的科学研究你有什么建议吗?

我的哲学是做一些简单的、容易复制,但是有用。我认为我们AIE研究是一个很好的例子:它很简单,有用,但容易实现和发展。