0대1, 중국산 유기농 밤진주 “추월 길 뚫었다”

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대부분의 사람들에게 야광진주는 사극영화나 TV드라마에서만 볼 수 있는 신비한 보물일 것이다. 하지만 과학은 주변을 둘러보는 데 그치지 않고 미스터리를 밝히는 데 전념합니다. 어둠 속에서도 빛을 발산할 수 있는 이 둥근 구체는 과학자들에 의해 "여기 광원이 제거된 후에도 계속 빛을 발산할 수 있는 특수 축광 물질"로 묘사된다. 그 학명은 "긴 잔광 물질"이다.

유기 야광 진주는 중국 과학 연구팀 IAM이 발견하고 디자인한 유기 초장기 잔광 소재로 만들어졌습니다. 이번 판 사진: 안중복/사진 제공

유기 초장 잔광 소재의 정보 암호화 및 위조 방지 마크 테스트. 여기 광원의 조사 시간을 변경하면 유기 초장 잔광 소재가 빛을 다르게 방출합니다.

여기 광원을 변경하면 유기 초장 잔광 소재가 다양한 색상을 발산합니다.

과학자들도 이 물질을 신중하게 분류했습니다. 의상영화나 TV 드라마에 등장하는 야광진주는 천연 무기 야광진주라고도 불리는데, 1866년에 인간이 합성하는 방법을 발명했습니다. 이 재료 기술에는 합성 무기 장잔광 재료가 있으며, 2010년 중국 과학 연구팀이 유기 초장 잔광 재료를 발견하고 설계했습니다. 그 이후로 세계에는 일종의 야광 진주, 즉 유기 야광 진주가 있었습니다.

“2010년에는 우리 팀이 세계에서 유일하게 유기 지속성 잔광 소재를 연구했는데, 인기도 없었고, 해야 할지 말아야 할지 몰랐다.” 당시 난징우전대학교에서 박사과정을 밟고 있던 는 그의 멘토인 황웨이(Huang Wei)가 깊이 있는 연구를 옹호했다. 지금까지 그들이 개척한 과학 연구 방향은 점점 더 넓어지고 있습니다. 얼마 전 Huang Wei 팀은 세계 최고의 저널에 유기농 밤 진주와 관련된 다섯 번째 세계 수준의 논문을 발표했습니다.

그런데 더욱 흥미로운 것은 과거의 '비인기'가 '인기'가 됐다는 점이다. 보도에 따르면 현재 전 세계 150개 이상의 팀이 이 연구 분야에 합류하고 있다. 동시에 지난 10년 동안 중국 학자들은 유기 오래 지속되는 잔광 물질의 연구 개발 분야에서 세계 '리더'였습니다.

오늘 중국과학원 원사이자 북서이공대학교 부총장인 황웨이는 유기 밤진주 분야에서 중국 과학 연구의 원래 발전 경로를 다음과 같이 설명합니다. 길과 추월.

기존에는 코너 추월이나 차선 변경에 더 중점을 두었습니다. 국가가 '0에서 1까지'의 독창적인 혁신을 장려하고 지원하는 만큼 우리도 스스로 새로운 길을 만들어야 하는데, 이 새로운 길은 무엇인가? 차선을 확보하고 추월하는 것이 바로 독창적인 혁신입니다.

'추월차로'에서 유기 발광 진주가 어떻게 아름다운 풍경을 만들어내는지 좀 더 자세히 살펴보는 것도 좋을 것 같다.

'비정상적인' 현상이 '교과서를 전복시킨다'

현재 싱가포르 난양공과대학에 재직하고 있는 구롱 씨는 2019년 11월 잡지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 유기물에 관한 기사를 게재했습니다. 2월 말, Ye Mingzhu와 관련된 최첨단 결과에 대해서는 난징 공과대학교에서 박사 과정을 밟을 때 그의 지도교수였던 An Zhongfu가 교신저자입니다. 구롱은 전화통화에서 기자들에게 "안 선생님의 어깨 위에 서서 성적을 받았다"고 신나게 말했다.

실제로 안중푸의 어깨도 조금씩 올라갔다. 10년 전으로 돌아가 보면, 안중푸(An Zhongfu)는 여전히 황웨이(Huang Wei)의 박사과정 학생이었습니다. 어느 날 저녁, 다른 학생들은 이미 실험실을 떠나 식당으로 차례로 갔다. 안중복은 새로운 화합물 합성 실험으로 인해 제지당했고, 하늘이 어두워진 후에야 떠날 준비를 했다. "자외선이 꺼졌는데 왜 이게 계속 켜져 있는 걸까요?!" 안중복은 자신이 새로 합성한 화합물이 빛의 '섬광'을 발산하는 것을 발견하고 이것이 '비정상'이라고 생각하고 서둘러 황 선생님에게 달려갔습니다. .

황웨이가 연구실에 왔고 안중복은 다른 광원을 이용해 신소재를 조명한 뒤 “10초 이상 빛이 났다”고 말했다. "황 선생님도 매우 기뻐하셨습니다. 우리는 이전에 이런 현상을 본 적이 없습니다!"라고 An Zhongfu는 회상했습니다.

이런 상황을 '비정상적'이라고 말하는 이유는 교과서에 적힌 내용과 다르기 때문이다. 보통 사람들이 발광이라고 부르는 것을 유기물질의 경우에는 "형광" 또는 "인광"이라고 합니다.

An Zhongfu는 교과서에 유기 물질의 실온 인광을 관찰하는 것이 일반적으로 어렵고 일반적으로 저온에서 달성하기 더 쉽다고 나와 있다고 설명했습니다. 또한, 유기재료에 대한 과학실험에서는 '장기' 발광을 여기 광원을 제거한 후의 '장기' 발광으로 정의하여 유기 장잔광 물질이라고 부를 수 있다. 그러나 이번에 관찰한 것은 인광이다. 따라서 그들은 이 물질을 '유기초장기 잔광물질', 즉 '교과서 수준을 뒤집는' 존재로 정의했다.

이 우연한 발견 이후 황웨이는 이 방향으로 탐구하기로 결정했습니다. 그러나 An Zhongfu는 독창적인 혁신이 새로운 분야를 개척할 것인지, 아니면 잘못된 길을 갈 것인지에 대해 조금 걱정했습니다. 아니면 조기 졸업할 수 있는 더 쉬운 길을 찾고 계십니까? "황 선생님은 배움은 본질을 탐구하고 그 근본에 도달하는 것이라고 자주 말씀하셨습니다." 안중복은 스승의 조언과 탐구에 대한 자신의 열망에 따라 '문제의 근원을 찾는' 길에 나섰다.

1990년대 초 황웨이는 싱가포르에서 중국으로 돌아와 일을 하다가 IAM 팀을 창단했다. 그는 팀이 점차 독특한 'SCIENCE' 팀 문화를 형성했다고 소개했습니다. S는 과학적 질문, C는 호기심 중심, I는 노력에 대한 신의 보상, E는 헌신, N은 혁신 추구, C는 혁신적인 자신감을 나타내고 E는 조심성을 나타냅니다.

“기초 연구는 주기가 길고 위험도 높으며 인내와 축적이 필요합니다. 저는 오랫동안 학생들과 팀원들이 독창적인 혁신에 주의를 기울이도록 격려해 왔습니다. 모든 세부 사항을 버리고 방향을 찾으면 우리는 계속해서 뜨거운 주제를 추구하지 않고 원래 의도를 고수하며 결단력과 존재 정신으로 과학 연구에 참여할 것입니다. 벤치에 앉을 의향이 있습니다.” Huang Wei는 이것이 팀이 장기적인 발전을 위한 핵심과 동기를 유지해 온 일이라고 말했습니다.

이 차가운 벤치에 그들은 5년 동안 혼자 앉아 있었다.

2010년 인광 이후 황웨이(당시 난징우정대학교 정보재료나노기술연구소장)와 그의 조교수인 천룬펑***이 함께 안중푸 등을 지도했다. 이론적 탐구를 거쳐 실험연구 및 국제협력 단계에서 유기초장장잔광소재의 설계원리를 제안하고 설계아이디어의 보편성을 검증하였다. 2015년에 그들은 최고의 국제 과학 잡지인 "Nature Materials"에 유기 발광 진주의 혁신적인 이론 및 실제 결과를 발표했습니다. 또한 Huang Wei 팀은 "세계 최초로 유기 초장기 잔광 재료의 결과를 보고"했습니다. 중국 과학 연구팀.

'우연한 발견'에서 '불가피한 실현'으로

일반인의 관점에서 발광재료는 사회발전의 다양한 분야에 응용될 수 있다. 예를 들어 긴급 상황에서 중요한 공공 장소에 대한 전력 공급이 중단되는 경우 합성 무기질 장잔광 재료 안전 표지는 여전히 사람들의 대피 및 대피에 도움이 될 수 있지만 이 무기 재료의 준비 조건 및 재료 선택은 모두 매우 가혹하고 어렵습니다. 그러나 유기 초장 잔광 재료의 제조는 간단하고 저렴하며 유연합니다. 또 다른 예로 유기 초장 잔광 재료는 지폐의 위조 방지 표시로 사용될 수도 있습니다. 음식 등, 심지어 정보 전송에도 사용됩니다.

물론 이러한 응용을 실현하기 위한 전제조건은 과학자들이 유기 초장잔광 소재의 '성질'을 이해할 수 있어야 한다는 것이다. 이 연구 분야를 개척한 후 Huang Wei 팀은 이 재료의 풍부한 특성을 더욱 탐구하고 합리적인 설계, 성능 제어 및 응용 탐색과 같은 측면에서 연구를 수행했습니다.

2015년, 안중푸는 자신의 정체성을 바꾸고 교사가 되었고, 난징 공과대학교에서 일하는 구롱은 그의 첫 박사 과정 학생이었습니다. 당시 An Zhongfu의 기분과는 달리, Gu Long은 이 분야에 입문했을 때부터 유기 발광 진주가 미래에 밝게 빛날 것이라는 것을 알고 있었습니다. "당시 일부 국제 팀은 이미 이 분야 연구에 투자했습니다."라고 Gu Long은 말했습니다. An Zhongfu의 경험과 마찬가지로 Gu Long도 IAM 팀 문화를 고수하며 '우연한 발견'을 '불가피한 실현'으로 바꾸는 데 전념하고 있습니다.

“어느 날 안 선생님이 물질을 관찰해 보라고 하셨다. 물질이 파란색이라고 했는데 내가 본 것은 녹색이었다”고 구롱은 2015년 이 우연한 발견을 회상하며 컬러풀한 제어 메커니즘을 소개했다. 연구팀은 2019년까지 단결정에서 청색광부터 녹색광까지 연속적으로 제어할 수 있는 다채로운 초장잔광 발광을 달성했다.

즉, 그들은 결정으로 만들어진 유기 야광 진주가 다른 잔광 색상을 나타내도록 하기 위해 구체적이고 다른 여기 방법을 사용할 수 있습니다.

그러나 매번 '우연'에서 '필연'으로의 여정은 매우 어렵기 때문에 젊고 활력이 넘치는 구롱은 마음속으로 안중푸와 은밀하게 대면하는 경우가 많다. "우리는 잘했다고 생각하지만 선생님은 여전히 ​​만족하지 못하고 항상 우리에게 다시 바꾸라고 강요합니다." 실험실에서 열심히 일했던 이야기는 구롱의 기억 속에 아직도 생생합니다.

“한번은 밤진주 사진을 여러 번 찍었는데, 안 선생님은 아직도 불명확해서 우리에게 다시 찍어달라고 부탁했어요.” 카메라가 디버깅용으로 사용되었기 때문에 30분 이상 자극광원이 평소보다 더 오랫동안 유기발광진주를 비췄습니다. 이때 고롱은 또 다른 이상한 현상을 발견했다. “다시 빛나지 말아야 할 빛나는 진주가 왜 다시 빛을 발하는가?”

이 '우연한' 사건을 그들은 굳게 파악하고 마침내 제어를 통한 솔루션 광원의 조명 지속 시간을 자극하여 유기 야광 진주의 발광 상태를 제어함으로써 동적 유기 초장기 잔광 소재를 설계했습니다.

동적 유기 초장기 잔광 소재의 결과를 바탕으로 Anzhong Fu와 Gu Long은 위조 방지 마크 테스트 차트를 만들었습니다. 수용성 유기 초장기 잔광 소재를 사용해 검은색 배경판에 글씨를 써서 위조 방지 패턴을 만들었다. 실험 결과, 자극 광원이 1분간 켜졌다가 꺼지면 배경 패널에 아라비아 숫자 "11"과 유사한 로고가 표시됩니다. 자극광원을 10분간 조사한 후 꺼지면, 조사시간이 변화함에 따라 아라비아 숫자 "8"과 유사한 로고가 표시되었다. 야광진주 소재의 야광 및 색상상태는 6가지의 서로 다른 변화를 보였다.

Anzhongfu는 위의 연구 결과를 바탕으로 유기 초장 잔광 소재가 곧 시장에 출시될 준비가 되어 있으며 위조 방지 상표가 초기 적용 시나리오 중 하나가 될 수 있다고 믿습니다.

차가운 벤치를 따뜻하게 하는 "추월의 길을 열다"

성과를 거두면서 Anzhongfu는 유기 초장 잔광 재료 전 분야의 연구가 " 더운". Gu Long은 2017년부터 2018년 사이에 이 분야의 관련 결과가 '폭발' 추세를 보였다고 말했습니다. 2019년에는 본 연구 방향이 중국과학원 및 클래리베이트 분석 과학기술전략컨설팅연구소가 선정한 "화학 및 재료과학 분야 10대 핫 프론티어" 중 하나로 선정되었습니다.

10년 동안 검을 갈아온 황웨이, 안중복, 고룡 등은 마침내 '냉대'에 올라 '뜨거워졌다'.

황웨이는 불완전한 통계에 따르면 현재 전 세계에서 이 분야 관련 연구 작업을 수행하는 과학 연구팀이 150개 이상이며, 그 중 50개 이상이 우리나라 출신이라고 소개했습니다. 현재 이 분야의 세계적 수준의 과학 연구 성과는 주로 중국 팀에서 나온 것으로, 이는 우리나라가 관련 과학 연구 분야에서 '선두' 위치를 차지하고 있음을 보여줍니다. 그 중 이 분야를 선도하는 국내팀으로는 홍콩과기대, 화둥과기대, 쑨원대, 중국과기대, 우한대, 천진대, 칭화대 연구팀 등이 있다. , Shanghai Jiao Tong University, Beijing Normal University 및 기타 기관. 국제적으로도 일본, 싱가포르, 영국 및 기타 국가의 팀도 좋은 진전을 이루었습니다.

동시에 Huang Wei 팀은 이 분야의 다른 연구 방향을 더욱 탐구하고 있습니다. 2020년 2월 제1저자인 구롱(Gu Long)이 저널에 발표한 최신 결과에서 재료의 원래 결정 구조를 고분자 구조로 변경했는데, 이는 '나이트 펄(Night Pearl)'이 유연한 소재가 되었음을 의미한다. 안중푸 작가의 발언: 미래에는 곡면 휴대폰 화면으로, 옷으로, 심지어 소녀의 매니큐어로도 바뀔 수 있다

'추월의 길을 여는' 과정을 되돌아보며, 황 웨이는 다음과 같이 결론을 내렸습니다. “우리가 한 일은 중국 특성을 지닌 자주 혁신의 길을 확고히 따라가는 것입니다. 첫째, 미리 계획하고 새로운 길을 찾고, 둘째, 코를 잡고 더 많이 생각해야 합니다. 세 번째로, 우리는 대칭적으로 '따라잡기' 위해 노력해야 합니다.

”

동시에 황웨이는 “중국 라벨 결과를 통한 혁신적인 연구와 성과 변혁을 가속화해야 한다”고 제안해 “메이드 인 차이나(Made in China)”가 “크리에이티드 인 차이나(Created in China)”로 나아갈 수 있도록 하고, 우리나라 관련 분야의 독창적인 혁신과 자주적인 혁신이 가능합니다.

"0 대 1, 중국의 유기농 밤 진주 "추월의 길을 뚫습니다"에 대해 더 알고 싶으시면 계속 지불하십시오. Shekong의 과학 기술 정보 칼럼에 주목하세요. Shengong의 편집자는 계속해서 더 많은 기술 뉴스 업데이트를 제공할 것입니다.

이 기사의 출처: Deep Space Game Editor: Anonymous King of Hearts 2 재생하려면 클릭하세요.