2022-04-22 09:36
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战新会
深圳战新会“企业创新志”系列报道，聚焦在创新路上砥砺前行的企业群体，第十七期推介企业为我会会员单位光科全息。
深圳，被世人誉为创新高地。在这里，除了有华为、腾讯、大疆、迈瑞、华大等创新巨头，也有一大批立足细分领域，不断创新引领行业前行的隐形冠军，正是它们夯实了深圳创新发展的根基。
——编者按
时钟倒回到2015年，一位中年男子在日本东京大学生产技术研究院幽静的小径上来回徘徊，他就是已经四十岁的中国学者郭滨刚博士。经过十多年的奋斗，他在日本成家育女拥有优渥的生活，也凭借在材料领域20多年的研究积累，主导了多个NEDO、METI大型产业技术项目的研发，并用优秀的研发成果为团队拿到了日本全国性的大奖。另一方面作为材料领域的科学家，他也清晰的预见到半导体电子信息产业必然会向光信息产业发展，而在此领域里，无论是核心知识产权还是精密制造技术，中国目前都尚处于萌芽阶段，他想在这个发展大趋势里有所成就，也想用多年所学为祖国做出贡献。想到这里，表面平静的他内心已是激情澎湃。
选择深圳 归国创业
当时国内正是“双创”热潮涌动，创业创新氛围浓厚之时，郭滨刚博士几经考察，最终选择深圳作为自己事业新的起点。对于这样一位超构光子材料领域的顶级专家，深圳市政府相关部门高度重视，人才部门安排专人带领郭博士参观了解深圳，去走访深圳的各家科技创业团队彼此交流科技创业感悟，同时向郭博士深入介绍了深圳市的创业和产业政策，并引导、扶持处于萌芽阶段的光科全息在深圳、在南山一步步有序落地逐渐走上了发展正轨。深圳这座“创新之都”开放、包容的文化，高效、实干的政府作风至今仍令郭滨刚赞不绝口，他也由此在深圳扎下了根，率领光科团队潜心中国光子材料产业的培育和发展。
2017年参加创响中国创业大赛获总评亚军
基于传统的纳米、微米材料，通过设计构造出超结构体系，可以赋予传统材料本身不具备的光学、电磁、超导、声学、力学上的全新材料性能。超构光子材料在信息显示、遥感探测、光电传感、光运算、光芯片、光伏新能源、以及和国防军事应用等诸多领域拥有基础平台型的广泛应用前景。近年来，我国政府和科技界对光子晶体的研究非常重视，光子晶体研究先后得到了国家“973计划”和“863计划”的支持。
例如，作为超构光子材料主要方向之一的光子晶体，是一种在纳米至亚微米尺度上由不同电导率或折射率的介质按照一定周期性结构组合构成的具有光子禁带的新材料体系，使用光子晶体超材料可以实现对光波和光场分布的精密调控，就像使用了魔法师的魔法棒一样可以让“光子”乖乖听话，从而将人类社会信息技术推进到全新的光子信息时代。由此，光子晶体也被科学家们和产业专家们认为是一种新的“光半导体”或“未来的半导体”基础材料。
不仅是作为工业化的光半导体基础材料，超构光子材料面对日常生活中的大画面显示器产业，同样可以实现用新材料为产业升级而赋能，具有巨大应用潜力。
国内智能显示产业快速发展，但是产业链上游光学功能薄膜的研发和生产，一直是整个显示产业链中的薄弱环节。全球光学功能薄膜领域的核心技术，多为日本、韩国及美国少数企业所掌握，这也是郭博士回国创业瞄准的光子材料产业应用方向之一。早在2016年，光科全息被深圳市政府推选参加全国“双创周”成果展，作为主展馆的新材料项目吸引了国家领导人的目光。“我们当时找了一台普通的投影仪，同时投影到普通白幕和光子成像薄膜上，参展观众能够清晰的感受到光子成像薄膜在色彩再现显示能力上比普通白幕提升了两到三倍，纷纷惊叹于光子成像薄膜对于画质提升的显著作用。”光科董事长郭滨刚博士谈起那段展览经历，仍然难掩激动.
光科全息凭借“光子成像薄膜”这一光子材料产品一举解决了常规投影画面存在的暗淡发白、色彩不艳丽、易受外界光干扰、细节表现力差等痛点，用创新的超构光子材料赋能投影成像行业实现了产业革新。 “光子成像薄膜”上市之后，积极助力受液晶显示屏冲击而渐趋没落的投影产业，赋能于直接影响人眼观赏的屏幕产品，用光子薄膜堪比液晶电视的高画质成像效果使得投影产业焕发新机，在数十年未有变革的投影屏幕端实现革新，达成了对整体投影系统产品的升级换代。
广西贵港维多利亚国际酒店
接下来的几年时间里，光科全息用光子成像薄膜产品在护眼、节能大画面显示领域乘胜追击，与极米、爱普生、坚果、得力等国内头部投影设备商纷纷合作，在京东平台成功打造出了“光子幕”这一革新换代产品的销售“神话”，让光子幕这一产品走入了千家万户，成为深受年轻人喜爱的家用屏幕设备“时尚新宠”。同时，光科也把光子成像薄膜应用到了各大艺术展览、广告传媒、酒店、餐厅等场景之中，其中就包括利用多投影融合技术实现的二十六米长、三米高的巨幅清明上河图。其柔和的画质、清晰有层次的细节表现力、优异的色彩和对比度，让这一幅千年古画栩栩如生的展现在世人面前，观者可以近距离贴近超大屏幕观赏、互动、舒适而无眼疲劳和刺痛感，就像真的融入了古画中的场景。光子薄膜完成了一次现代科学技术与古代艺术精品的联袂“演出”，在业界引起了不小的轰动。
深圳华润总部大厦展出清明上河图
持续创新 率先量产
光科全息十分重视超构光子材料的产业应用、以及超构光子材料领域的基础研究和深入开发，与多家知名高校联合设立了校企合作以及建设联合实验室。公司的科学专家和产业顾问团队分别来自日本东京大学、日本国立材料研究院、新加坡国立大学、香港中文大学、英国南安普敦大学、美国橡树岭国家实验室等世界顶级学府和科研机构，其中多数科研人员从事材料科学研究都超过20年以上。正是在这样强大的研究资源支撑下，光科全息在核心技术专利布局上已经储备了130多项专利，同时每年新专利储备数量数十项。
光科全息推出的新型光子成像薄膜薄如蝉翼可弯折，200-300微米的厚度可以让它贴附在任何物体上。而在投影机照射下，薄膜立即变成高清显示屏，结合触控系统人们还可以在柔性薄膜屏幕上触摸控制画面。“除了应用于柔性显示，其实超构光子材料还有巨大的应用潜力和想象空间。”郭滨刚博士提到，利用“光子禁带”，理论上可以精确控制光线的反射和传播路线，让光学“隐身衣”成为可能。“现在实验室里的微结构已经可以实现，只是成为现实产品却还需要时间。”
贵州遵义产业园数据展示厅
由于通过材料微结构的超构化设计实现的光学薄膜是一种全新的材料，目前还没有现成的专业生产设备来实现，光科全息立足于自主研发技术、通过整合精密制造资源来开发出适用于新材料体系的量产生产线。2019年底，光科建成赣州生产基地，2020年第三季度起、光科光子屏幕产品开始大批量进入市场并受到消费者的热爱，当年即实现营收破千万。郭博士预计，这一数字将以每年二至三倍左右的速度增长。
郭滨刚，这位“用材料控制光”的“魔法师”，带领着百人的新材料团队，用六年时间让光科全息一跃成为拥有世界领先的超构光子材料核心技术和自主知识产权的高新技术企业，并在全球率先实现光子薄膜的产品化及批量生产销售，成为光子材料产业的开拓者和引领者。
2018年获第二届“东方视角”联合国华人当代艺术设计峰会“杰出华人企业家”大奖
抗击疫情 勇于担当
2019年底爆发的新冠疫情，短短几个月时间迅速席卷全球。在举国上下万众一心，众志成城抗击疫情之际，光科积极响应国家”科技抗疫”号召，利用自身在材料微结构的超构化设计和相应工艺技术优势，对传统的季铵盐消毒材料分子微结构进行了超构化改性开发，研制出一种基于长链分子超构化设计的有机聚合物阳离子型消毒材料，大幅提升了消毒杀菌效力和对环境的兼容性，该产品具有广谱杀菌、长效强效、对冠状病毒、细菌和真菌均具有99.99%以上消杀效力，同时还具有无毒无刺激、不燃烧，无挥发、易贮存、安全稳定。最重要是用其喷涂在物体表面之后，会形成一层长期持久有效的主动消杀保护层，效力可以长达一年以上。在使用过程中，当有病毒附着或者有感染人员接触时，该消杀保护层可以主动吸附病毒病菌并将其灭杀干净，保证不会形成后继的“人传物“、”物再传人“的传播链。这些新颖的特性完全颠覆了传统消杀材料，改变了人们使用传统消杀产品时常见的高频次喷洒、污染环境、挥发、易燃、刺激等不利形象，在保证消杀安全的同时，还可以节省大量人力物力，被大众所广泛接受。
新消毒材料不仅可以作为消毒喷雾使用，光科还继续深入开发，充分利用这款分子超构改性的有机聚合物材料与工业原料如PP、PE等兼容性良好的特性，制成了具有长效消杀功能的主动消杀包装薄膜，并和包装设备相配合实现了对物品的自动化包装覆膜。这一解决方案非常适合国际贸易的物流和快递，主动消杀包装薄膜既可以灭杀源于海外的已沾染在物品表面的病毒，又可以为物流物品穿上一件“长效防护服“，保证进口物品在到达国内后的后继运输过程中，再也不怕新的病毒沾染，真正实现了全面的安全保障。同时，光科还将这一长效消杀材料与环保树脂乳液复合形成水性超微乳液涂料，其成膜后能在涂层表面形成结构定向排列的多层阳离子杀菌基团，从而能够有效吸附和灭杀环境中的各种细菌、病毒等，效力持久可达一年以上，是医院、方舱、手术室、居住房间等场合中最佳的“墙面安全卫士”，可以有效满足全国各地抗疫一线不同应用场景的需求。
自2020年研发成功以来，光科围绕长效消杀材料迅速完成了系列产品化，且实现了批量化生产。基于良好的消杀效果，光科新型长效消毒材料于2021年成功通过了国家消毒产品备案，并被应用于全国多地公共场所的新冠疫情防疫消杀工作，包括江西省赣州市章贡区疾控中心、深圳市罗湖口岸、深圳市园岭街道办、深圳市华润润府物业小区、河南省安阳市白营镇、山东省青岛市慈善总会等，充分体现出了新材料科技企业面对疫情时的责任和担当。
2022年光科全息向罗湖口岸捐赠抗疫物资
创新模式 产业赋能
光科在郭滨刚博士带领下，树立起了“用新材料赋能产业升级”的商业模式。核心价值观是“利用新材料科技成果、为产品升级换代赋能、为产业革新赋能、为客户创造新的价值”。
作为科技型企业，核心技术就是企业的核心价值。郭博士在最初定位光科的商业模式时，就摒弃了依靠技术来垄断或独占的思维。“我们拥有的核心技术是一种对材料微结构实现超构化赋能的核心技术，围绕这个核心，我们应将自身定位为行业客户的强力赋能伙伴，与伙伴合作共赢携手发展，在各个产业中、为客户同时也是为我们自身创造出全新的价值。”因此，光科一直秉持“OPEN”的合作架构和商业模式，不直接涉足伙伴的终端产品市场，而是将自身的创新材料赋能给伙伴，通过强大的伙伴将新材料成果广泛应用到众多的产业领域中去，从而实现新材料赋能、实现产业革新的目标。“我们需要在每一个产业领域寻找本领域中最优秀的合作伙伴，”郭滨刚表示，“我们并没有将自己定位成他人的竞争对手，反而应该是他们的伙伴，可以用自己的技术成果帮助伙伴形成更优秀的产业解决方案，为他们赋能，通过积极有效的合作来释放出新材料的巨大产业价值。”郭滨刚说，公司想专注做好产业链中的重要一环，把基础材料做好，提供给更多的合作伙伴们。大家一起发挥创造力，让新材料与更多的产业相结合，融合聚变出更美好的未来。这种开放、共享的思维模式，贯穿了光科的发展历程，也让公司得以高速发展，并于今年荣获“科创中国”新锐企业百强！
作为超构光子材料领域的科研领军者和产业开拓者，郭滨刚博士希望有更多的企业加入这一领域，希望有更多更优秀的成果出现，这样才能更好地推进光子材料新产业发展。“超构光子材料是材料科学的前沿领域，也是未来材料产业发展的重要趋势，赛道庞大，足以支撑众多千亿级企业，希望更多有志者一起发挥创造力，让新材料成果得以惠及千家万户。”郭滨刚对光科的未来充满期待。
光科将以强大的团队力量坚持致力于超构光子材料领域的基础研究和应用技术及产品的开发，致力于成为全球领先的光子材料产业领跑者和开拓者。返回搜狐，查看更多
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2023-10-17 15:18
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Espun发布于：江苏省
《Nature Communications》：高稳性的有机非线性光学膜用于耐热照明和体内生物成像
近日，中山大学吴武强教授团队联合上海理工大学蔡斌教授团队和广东工业大学许明熠博士共同通讯在【Nature Communications】期刊发表了题为“Durable organic nonlinear optical membranes for thermotolerant lightings and in vivo bioimaging”的研究论文。中山大学化学学院博士后田甜与博士生方玉璇为该论文的共同第一作者。
该研究通过低成本的静电纺丝技术实现高通量制备具有单/双/三光子吸收特性的大面积、柔性、透明的DAST@2-羟丙基环糊精（HPβCD）薄膜。研究发现通过交联HPβCD超分子网络，可以持久固定DAST分子的非中心对称排列结构，这使得DAST@HPβCD超分子薄膜无论在固态还是溶液状态下都具有优异的非线性光学（NLO）性能。由于HPβCD包合物有效的空间限域作用，限制了DAST分子的分子间运动，激发态主要被限制在LE态，而TICT等能量损失通道即使在严苛的条件下也能被有效抑制，因此DAST膜的发光性能提高了81倍，其PLQY达到了创纪录的73.5%。
DAST@HPβCD超分子薄膜可以在1064 nm的激发波长下实现高效的二次谐波产生（SHG），可在770 nm到1000 nm可调的激发波长范围下实现双光子激发荧光（2PEF），以及在1590 nm的激发波长下实现三光子激发荧光（3PEF）。同时，DAST@HPβCD超分子薄膜复合材料在环境空气中、水中浸泡或紫外/近红外光连续照射下均表现出良好的发光性能稳定性。例如，DAST@HPβCD膜的NLO特性可以在大气环境中保持超过470天，在水中浸泡超过4000小时仍然可保持良好。通过对DAST@HPβCD膜的热稳定性表征，我们发现DAST@HPβCD超分子薄膜可以在300℃加热时连续发光，可用于制造耐高温的发光二极管（LED），在10 W功率下可以连续超过20小时发射橙色光。
图1 a静电纺丝制备DAST@HPβCD纤维的工艺示意图。b DAST、HPβCD和DAST@HPβCD的1H NMR谱(600 MHz, D6MSO)。c DAST@HPβCD的COSY NMR。
图2 DAST@HPβCD纤维/膜的形貌表征以及NTO模拟计算。
图3 DAST@HPβCD光学性能表征。
图4 (a-c) DAST@HPβCD薄膜(5 cm × 5 cm)在100℃、200℃和300℃下加热的荧光图像。(d) 0.003 W驱动的橙色LED的1931CIE色度坐标。(e) 橙色LED，分别为5w、10w、15w、20w。(f) 用DAST@HPβCD材料制作的大面积图案化显示。用DAST@HPβCD薄膜制作立体工艺品的演示。
图 5 利用DAST@HPβCD纤维对大肠杆菌进行体内生物成像的示意图和非侵入式单/双光子成像的显微镜图片。
上述特性可使DAST@HPβCD超分子薄膜满足在体内生物成像的应用前景。对此，我们应用DAST@HPβCD纤维作为大肠杆菌的活体染色剂，在1000纳米的近红外（NIR）光激发下，成功实现了实时的大肠杆菌（E. coli）活体成像。这项工作丰富了NLO材料家族，使其实现低成本、大面积制造成为可能，并展示了它们在各种创新应用中的巨大前景和潜力，包括照明、装饰、图案显示、防伪以及生物医学成像和治疗学。
原文链接：Nat Commun 14, 4429 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40168-2
本文链接：http://www.espun.cn/News/Detail/49352
本文来源：易丝帮 http://www.espun.cn/返回搜狐，查看更多
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用微信扫码二维码分享至好友和朋友圈假冒产品现在已逐渐成为了一个世界性难题，它对医疗、消费品等领域的公司造成了很大的困扰。因此，产品的防伪材料越来越受到人们的关注。然而，现有的防伪材料都是靠在不同条件下显示不同颜色来鉴别真伪，其容易被造假者破译并仿制，急需一种新型且可靠的防伪技术。生活在菲律宾的雄性Troides magellanus蝴蝶其后翅具有在三维光子晶体中嵌入发光材料这一独特结构，可以在不同的光照条件下可以显示出不同的颜色。这有望成为一种新型的防伪技术。然而，受限于繁琐的合成过程亦或是破坏光子晶体的规则排列，如何有效地整合化学单元（发光材料）和物理单元（光子晶体）来生产大尺寸和高质量的光子晶体薄膜仍然是一个巨大的挑战。鉴于此，复旦大学汪长春教授团队将化学单元（镧系元素掺杂的荧光团和磷光体）结合到物理单元（光子晶体）中，并通过一种称为分子介导的剪切诱导组装技术(MSAT)将其组装成大尺寸光子晶体薄膜（图1）。制备的复合薄膜具有三种独特的光学状态：1）白光下呈现彩虹色；2）365 nm 紫外线照射下具有荧光；3）黑暗中则具有磷光。这大大提高了信息加密系统的安全级别，同时，高维信息加密系统集成了来自物理(周期性光子晶体结构)和化学(发光材料)来源的颜色，使其几乎不可能被仿制。该论文以“Butterfly-Inspired Tri-State Photonic Crystal Composite Film for Multilevel Information Encryption and Anti-Counterfeiting”为题发表在Advanced Materials上。图1. 蝴蝶启发的三态光子晶体（PC）薄膜三态PC薄膜的光学和结构特性图2中，具有不同结构色的三态PC薄膜在白光下呈现出红色、绿色和蓝色。 当UV打开时，三种薄膜都显示黄色荧光（图2c），当UV关闭时显示蓝绿色磷光（图 2d）。在白光下，颜色由薄膜的物理单元（通过壳-层-核（CIS）粒子的周期性纳米结构反射光）决定，而化学单元决定在有无紫外线照射时的颜色（周期性纳米结构中嵌入的发光材料发出的光）。由于这三种薄膜是用不同直径的CIS颗粒制备的，它们的晶格常数及其物理结构均不同，从而导致白光下的结构色不同。PC薄膜中嵌入的发光材料（化学单元）是相同的，这解释了相同的荧光和磷光颜色。图2. 三态PC薄膜的光学和结构特性各种形状三态PC薄膜的制备及其颜色稳定性各种形状的三态PC薄膜可以通过具有各种形态的光掩模来制造（图3a）。将制备出的各种形状的三态PC膜置于室内照明条件下1周、1个月和6个月，没有观察到明显的颜色退化（图3d），这表明三态PC薄膜在日常使用中足够稳定，可用于进一步的应用开发。图3. 各种形状三态PC薄膜的制备及其颜色稳定性基于MSAT的大尺寸三态PC薄膜的生产三态颗粒浆料（CIS，黄色荧光材料和蓝绿色磷光材料）首先夹在两片聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜之间，然后放在MSAT机器上。复合薄膜被机器连续弯曲，最外面的两层PET薄膜会产生相对滑动，从而剪切内部颗粒浆料并迫使其排列成有序的PC结构（图 4a（ii）），并最终成功制造大尺寸三态PC薄膜（图 4a（iii））。其可以应用在多个领域。图4. 大尺寸三态PC薄膜的制造及其应用结论作者受Troides magellanu的后翅结构启发，将化学单元（发光镧系元素）与物理单元（胶体光子晶体）混合，通过MSAT将其组装成大尺寸光子晶体薄膜。所制备的光子晶体薄膜具有三种独特的光学状态，可以实现多级信息加密和防伪。这种新颖的设计原理显示出作为下一代防伪解决方案的巨大潜力。--纤维素推荐--来源：高分子科学前沿声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.相关推荐热点推荐
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