近日,深圳北理莫斯科大学材料科学系巫金波教授研究团队及其合作者在《ACS Nano》期刊发表题为“Droplet-Engineered Scalable High-Throughput Perovskite Micropatterning for Next-Generation Optoelectronics(基于液滴工程的高通量钙钛矿微图案化及其在下一代光电子的应用)”的综述封面论文。《ACS Nano》影响因子为16.1,新锐期刊一区Top,是材料、化学与纳米科技领域的顶尖期刊。

论文第一作者为巫金波教授指导的联合培养博士研究生石博日(目前为香港科技大学博士后),深北莫材料科学系巫金波、张萌颖与香港科技大学范智勇教授为论文的通讯作者,深圳北理莫斯科大学为第一完成单位。合作者包括俄罗斯科学院通讯院士、莫斯科大学Eugene A. Goodilin教授以及莫斯科大学Irina A. Veselova教授。
可溶液加工的钙钛矿材料能够借助微液滴技术实现精确的自组装与图案化,该方法已成为构建图案化钙钛矿的首选方案。通过调控液滴的配方、蒸发环境及其尺寸,众多研究者已制备出量子点、纳米线、微米片及多晶薄膜等多种形貌的钙钛矿阵列。伴随器件向柔性化、微型化及阵列化发展,钙钛矿在发光二极管、光电探测器、激光器等领域获得广泛应用。

该综述论文总结了利用液滴技术制备钙钛矿阵列的最新进展,包括团队的基于非连续去润湿液滴阵列研究进展,系统探讨了高通量微液滴阵列的产生机制、钙钛矿的图案化生长方法,以及钙钛矿结晶过程的调控方案,强调了制备方法、材料结构与器件性能之间的关联。例如,通过微通道或表面限域等物理约束,可实现对钙钛矿阵列的精确定位与取向控制,为获得均匀、高性能的阵列化光电器件奠定基础。文章总结了溶液法在钙钛矿光电器件领域的应用前景,也为其他溶液基材料的阵列化研究提供了有益参考。
文章链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.5c21710
此外,巫教授团队还与上海大学胡国辉教授,俄罗斯生物学家、俄罗斯科学院通讯院士、莫斯科大学Ekaterina Andreevna Vorotelyak教授在《Physics of Fluids》(影响因子为4.3)期刊上发表了题为“Chemical Bond Management of FA-Based Mixed Halide Perovskites for Stable and High-Efficiency Solar Cells”的研究成果。深圳北理莫斯科大学为第一通讯单位,论文第一作者为巫金波教授指导的联合培养博士研究生徐涵玉,张萌颖副教授、胡国辉教授、巫金波教授为共同通讯作者。

该研究针对当前基于微流控的力学递送策略普遍面临芯片结构需针对特定细胞类型与尺寸重新设计的瓶颈,难以兼顾多细胞类型、尺寸异质性,开发了一种基于电磁驱动的零质量微射流微流控递送平台。该平台利用磁性复合薄膜的周期性振动,在微腔内诱发高可控性的局部微射流,瞬时拉伸细胞膜,形成短暂通透性通道,从而实现大分子物质的高效递送。与传统的细胞挤压相比,该技术不依赖细胞尺寸与芯片通道精细匹配,无需鞘流辅助操作,具备高适应性、强可调性与低堵塞风险。
研究团队简介:
为突破传统微纳米材料合成技术的核心瓶颈及推动微流控技术与材料科学的深度融合,加速高校科研成果产业化落地、助力企业产业技术升级,深圳北理莫斯科大学材料科学系软物质团队与深圳浩科微纳技术有限公司共建微流控校企联合实验室,并组建专业化微流控研究团队,聚焦微纳制造和微流控技术核心方向,开展系统性、针对性的科研攻关与技术研发工作。

实验室深度整合高校在基础科研领域的人才与技术优势,以及企业在产业转化、市场需求方面的资源优势。针对传统合成方法普遍存在的产品均一性差、批次重复性低、复杂结构调控能力不足等行业痛点,研发超快激光的微纳加工,制备通用、高效的玻璃微流控芯片,结合人工智能和大数据,成功突破微纳米颗粒(如脂质体、量子点、AIE、微胶囊)规模化制备中的单分散性技术难题,实现均一微纳米颗粒材料的高效制备、智能化精准调控和规模化生产,提升了技术的市场适配性。
实验室始终秉持产学研协同创新理念,将基础科研探索与产业实际需求紧密结合,构建“科研-人才-产业”一体化发展模式,为高校培养微流控技术、材料科学领域及生物科学的复合型专业人才,夯实学科人才储备。同时,持续推动微流控技术在材料合成制备等领域的学术研究突破与规模化产业应用,实现高校科研价值与企业产业效益的双向赋能。