經(jīng)過20年攻關(guān),中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室黨委書記李良彬帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作,攻克了電子設(shè)備顯示屏的核心材料——三種高分子薄膜的制備技術(shù)。正是在合肥光源和上海光源的共同支撐下,中國科大團(tuán)隊(duì)助力我國新型顯示產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢崛起,打破了日本企業(yè)對這一產(chǎn)業(yè)的壟斷。
這位多年往返于合肥和上海的科學(xué)家認(rèn)為,正在醞釀組建的長三角重大科技基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟,將推動上海光源、合肥光源以及在建的合肥先進(jìn)光源(低能區(qū)第四代同步輻射光源)協(xié)同發(fā)展,更有力地支持產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)突破。

俯瞰上海光源 新華社發(fā)
今年,三省一市相關(guān)部門在合力推動長三角重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群建設(shè),促進(jìn)資源開放共享與合理流動。這些大設(shè)施中,合肥光源和上海光源堪稱最有互補(bǔ)性的一對,它們都屬于同步輻射光源,前者是低能區(qū)第二代同步輻射光源,后者是中能區(qū)第三代同步輻射光源。為助力上海(長三角)國際科技創(chuàng)新中心建設(shè),兩大光源將進(jìn)一步增強(qiáng)為用戶服務(wù)的協(xié)同性。
對于這種協(xié)同性和互補(bǔ)性,李良彬深有體會。早在2007年,他就往返于合肥光源和上海光源,研究高分子薄膜這種新型顯示器的核心材料。經(jīng)過20年攻關(guān),他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作,攻克了TAC光學(xué)膜、PVA光學(xué)膜、PET光學(xué)膜三種高分子薄膜的制備技術(shù)。這三種薄膜是制造手機(jī)、電視機(jī)、個人電腦等電子設(shè)備顯示屏的核心材料。

中國科大團(tuán)隊(duì)在高分子薄膜中試平臺工作
“2010年高鐵通車前,我從合肥到上海要一天,現(xiàn)在單程只需兩小時,當(dāng)天就能往返于兩地。”回首這20年歷程,李良彬感慨于長三角交通的日益便利,同時也感動于上海光源對他工作的支持。他屬于上海光源最早的一批用戶,2007年就開始使用BL16B1 X射線小角散射光束線站,當(dāng)時上海光源一期工程還沒有竣工驗(yàn)收。隨著光源1.5期和二期工程建設(shè),他又用上了BL19U2生物X射線小角散射線站、BL10U1時間分辨超小角X射線散射線站。它們發(fā)出的X射線亮度越來越高,BL10U1線站的光通量比BL16B1線站高兩個數(shù)量級,為中國科大團(tuán)隊(duì)研究真實(shí)薄膜加工條件下的結(jié)構(gòu)演化提供了利器。
每次來上海,中國科大團(tuán)隊(duì)都住在上海光源園區(qū)里,離實(shí)驗(yàn)線站很近。很多實(shí)驗(yàn)要持續(xù)一整天或更長時間,他們就兩班倒,一組科研人員完成任務(wù)后,立即回去休息,另一組接著干,效率非常高。

中國科大團(tuán)隊(duì)在上海光源實(shí)驗(yàn)線站工作 新華社發(fā)
“我國在同步輻射光源建設(shè)上有清晰的布局!崩盍急蚋嬖V記者,合肥光源是低能區(qū)同步輻射光源,適合探測碳、氧、氮等輕元素,開展真空紫外和軟X射線波段的微觀結(jié)構(gòu)分析;上海光源是中能區(qū)同步輻射光源,覆蓋軟硬X射線廣譜范圍,適用于重元素表征以及高端材料、生命科學(xué)、能源等領(lǐng)域的高精度探測研究。
在合肥光源,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用紅外吸收譜和軟X射線,檢測高分子薄膜的電子結(jié)構(gòu);在上海光源,他們的主要工作是模擬薄膜加工的真實(shí)過程,制定產(chǎn)品制造路線“導(dǎo)航圖”!案叻肿颖∧ぜ訜、拉伸工藝的持續(xù)時間只有幾秒,但里面的學(xué)問很深。”他解釋說,“加熱溫度多少、拉多快、用什么方式拉……有很多工藝參數(shù)要設(shè)定。我們在上海光源做的X射線散射實(shí)驗(yàn),可以給薄膜加工過程拍高幀率視頻,相當(dāng)于每秒拍1萬張照片,讓我們看清材料的微觀結(jié)構(gòu)在加工過程中,到底是怎么演化的!
為模擬真實(shí)工況,中國科大團(tuán)隊(duì)在上海光源做了很多原位實(shí)驗(yàn),即在研究對象真實(shí)加工、服役的狀態(tài)下實(shí)時開展觀測研究,最大限度地避免數(shù)據(jù)失真。加工高分子薄膜的原位實(shí)驗(yàn)裝置是生產(chǎn)裝備的1∶1復(fù)制品,有些大型裝置重達(dá)幾噸至十幾噸,要吊裝到卡車上,從合肥運(yùn)往上海。“我們做的原位實(shí)驗(yàn)達(dá)到全球領(lǐng)先水平,像薄膜流延、雙向拉伸原位實(shí)驗(yàn),其他國家的科研團(tuán)隊(duì)都還沒做過!

中國科大團(tuán)隊(duì)在開展薄膜雙向拉伸原位實(shí)驗(yàn)
展望未來,李良彬希望,滬皖兩地光源要通過數(shù)據(jù)共享,為用戶科研提供系統(tǒng)性解決方案;兩地光源還要在服務(wù)好高校院所用戶的基礎(chǔ)上,積極開拓產(chǎn)業(yè)界用戶,讓更多企業(yè)了解光源、善用光源,在同步輻射光照射下釋放出新質(zhì)生產(chǎn)力。(記者:俞陶然)
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