稀土研究突破國產(chǎn)光電技術(shù) 點(diǎn)石成金引領(lǐng)創(chuàng)新

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2025-11-21 08:47:16 科技指南

稀土研究突破國產(chǎn)光電技術(shù) 點(diǎn)石成金引領(lǐng)創(chuàng)新！2025年11月20日，清華大學(xué)韓三陽團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多國科研力量在《自然》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究，成功讓被稱為“絕緣寶石”的稀土材料通上了電。這項(xiàng)被網(wǎng)友贊譽(yù)為“點(diǎn)石成金”的技術(shù)，通過為稀土納米晶打造“能量轉(zhuǎn)換外衣”，解決了電致發(fā)光的核心難題。這不僅標(biāo)志著我國在稀土應(yīng)用領(lǐng)域再次領(lǐng)先，也在中美科技競爭中占據(jù)重要地位。

稀土納米晶具有高色純度和長壽命等優(yōu)勢，但由于其絕緣特性，電流無法高效注入，導(dǎo)致難以應(yīng)用于現(xiàn)代電致發(fā)光器件。韓三陽團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用有機(jī)-無機(jī)雜化策略，通過表面修飾構(gòu)建特殊界面層，使稀土納米晶能夠高效傳遞與精準(zhǔn)分配激子能量。這一突破的關(guān)鍵在于能級(jí)結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控與配體工程技術(shù)：界面層既能捕獲電生激子，又能通過配體分子將能量定向輸送給鑭系離子發(fā)光體，從而徹底突破了電流驅(qū)動(dòng)瓶頸。新技術(shù)無需改動(dòng)現(xiàn)有器件結(jié)構(gòu)，僅通過調(diào)控稀土離子即可實(shí)現(xiàn)多色發(fā)光，在柔性顯示、近紅外器件等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力，并有望拓展至健康監(jiān)測、農(nóng)業(yè)補(bǔ)光等場景。

稀土技術(shù)的突破也引發(fā)了全球供應(yīng)鏈的變化。在開采端，我國的電驅(qū)開采技術(shù)已實(shí)現(xiàn)95.5%的采收率，較傳統(tǒng)方法提升近3倍，開采時(shí)間縮短70%，氨氮排放量減少95%。盡管單位礦石開采成本與傳統(tǒng)方法大致相當(dāng)，但計(jì)入環(huán)境成本后，傳統(tǒng)技術(shù)的成本實(shí)為電驅(qū)技術(shù)的三倍。這種綠色高效的開采模式推動(dòng)我國稀土產(chǎn)業(yè)從規(guī)模擴(kuò)張向質(zhì)量提升轉(zhuǎn)型。政策層面，2025年10月我國已將稀土開采、冶煉分離等關(guān)鍵技術(shù)納入出口管制，建立境外生產(chǎn)物項(xiàng)追溯機(jī)制。這意味著我國正從“稀土資源大國”向“技術(shù)輸出強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變，通過構(gòu)建技術(shù)壁壘重塑全球分工格局。行業(yè)專家預(yù)測，未來3-5年，我國稀土高端技術(shù)出口占比有望從當(dāng)前的不足17%提升至30%以上，形成全鏈條優(yōu)勢。

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