我國(guó)科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)純有機(jī)材料在X射線激發(fā)下的高效輻射發(fā)光

    閃爍體是一類吸收高能粒子或射線（如：X射線、γ射線等）后能夠發(fā)光的材料。X射線激發(fā)的閃爍體材料在輻射探測(cè)、安全檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、國(guó)防軍工和X射線天文學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來，柔性電子領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)閃爍體的力學(xué)性能有了新的需求，而有機(jī)閃爍體作為閃爍體家族的全新材料，具有高機(jī)械柔韌性和易加工的性能，因而在柔性電子領(lǐng)域具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值。如何設(shè)計(jì)并制備高效的純有機(jī)閃爍體是該領(lǐng)域面臨的重大研究挑戰(zhàn)之一。

    針對(duì)這一世界性科學(xué)難題，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”重點(diǎn)專項(xiàng)支持下，我國(guó)科學(xué)家提出了一種實(shí)現(xiàn)高效純有機(jī)閃爍體的普適性設(shè)計(jì)策略，通過合理的分子設(shè)計(jì)，引入鹵素重原子，不僅提升了對(duì)X射線的吸收能力，而且有效地促進(jìn)了三線態(tài)激子發(fā)光，提高了激子利用率并增強(qiáng)了純有機(jī)閃爍體的輻射發(fā)光性能，成功實(shí)現(xiàn)了純有機(jī)材料在X射線激發(fā)下的高效輻射發(fā)光。該閃爍體材料對(duì)X射線的檢測(cè)限為33 nGy/s，是醫(yī)學(xué)X射線成像使用劑量的1/167。此外，該閃爍體還具有與商業(yè)化閃爍體材料相媲美的穩(wěn)定性，在X射線探測(cè)、成像等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。