应力发光材料通过“力”可将机械能直接转换成光能

近日，华科创智材料研发中心又研发出一项“黑科技”——应力发光材料，即一种通过“力”激励发光，将机械能直接转换成光能的智能材料。

智能材料是一种能感知外部刺激，并且能够做出响应的新型功能材料，是支撑人工智能技术发展的重要基础。特别是，智能发光材料在温度、湿度、应力、pH、电场、磁场、光照或化学物质等外部刺激下，发光行为会发生改变。

针对高效能量转换智能光学传感材料的发展需求，华科创智材料研发中心设计开发了一类应力发光材料，无需辐照和通电，即可在机械力的激励下直接发光，且发光强度与机械作用力大小成正比。该类材料在清洁光源、可视化动态应力无源探测、建筑物结构安全监测、机械部件的受力分析、信息防伪等诸多领域具有独特的应用前景。

据介绍，在该类材料被开发出来之前，大部分人造光源，包括荧光灯、LED灯、钠灯、汞灯等，皆是由外部电源驱动，载流子注入发光，还没有通过外加机械力即可表现出发光行为的材料或器件，因此应力发光材料的研发对于现有照明手段的革新具有重要意义。值得一提的是，在信息防伪领域，应力发光材料可用于新型防伪标签的制作，可摒除现有防伪手段需借助外部光源的缺陷;而在探测领域，有望通过涂覆弹性应力发光材料来获悉被检测物体在外力作用下的形变，从而使应力发光材料具备通过荧光传感实现直观、无损检测物体的损伤程度的可能;此外，应力发光材料的问世在某种程度上可满足现代生活对于家庭、办公、娱乐装饰的需求。

虽然应力发光材料在诸多领域应用前景广阔，但发光强度不足也是约束应力发光材料产业化的最大问题之一。华科创智通过对应力发光材料CaZnOS的晶格环境进行适当调整，将发光强度提升了2至3倍左右，极大推动了应力发光材料的产业化进程，让这一新材料更快地造福生活。(记者 陈发清)

关键词： 应力发光 材料 机械能 光能