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、安全檢測、生物醫(yī)學、國防軍工和X射線天文學等領域具有廣泛的應用。近年來,柔性電子領域的發(fā)展對閃爍體的力學性能有了新的需求,而有機閃爍體作為閃爍體家族的全新材料,具有高機械柔韌性和易加工的性能,因而在柔性電子領域具有極大的潛在應用價值。如何設計并制備高效的純有機閃爍體是該領域面臨的重大研究挑戰(zhàn)之一。
針對這一世界性科學難題,在國家重點研發(fā)計劃“變革性技術關鍵科學問題”重點專項支持下,我國科學家提出了一種實現高效純有機閃爍體的普適性設計策略,通過合理的分子設計,引入鹵素重原子,不僅提升了對X射線的吸收能力,而且有效地促進了三線態(tài)激子發(fā)光,提高了激子利用率并增強了純有機閃爍體的輻射發(fā)光性能,成功實現了純有機材料在X射線激發(fā)下的高效輻射發(fā)光。該閃爍體材料對X射線的檢測限為33 nGy/s,是醫(yī)學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、成像等領域具有巨大應用潛力。



