量子点材料有望成为我国长板产业(2)
量子点材料问世之初，就有学者根据量子点独特的光电特性预测，其主要应用领域将首先集中在电子与光学方面。事实上，率先推动了量子点技术落地的领域，正是显示产业。2013年，日本索尼公司率先发布了量子点背光源的液晶电视，使液晶显示（LCD）再次具备与有机发光二极管（OLED）一竞高下的实力。国内企业TCL在2016年推出搭载量子点背光的液晶电视，此后，量子点材料广泛应用于国内外中高端液晶电视、显示器、笔记本、平板电脑中。“量子点材料使得显示屏可以更柔性、像素更密、色域更宽。”杨晓光说。
“目前，商用的量子点背光源技术（QD-LCD）仍属于量子点显示应用的初级阶段。”解荣军说，其主要原因在于高质量的量子点材料通常需要复杂的工艺和原材料制造，高昂的制造成本限制了大规模商业化应用的发展；一些量子点材料可能含有镉等有害元素，对环境和人类健康造成潜在威胁；直流电通过量子点薄膜会发生量子点充电，随着量子点带电，电流通过器件并维持量子点电致发光变得越来越困难等。
在多个领域展现出重要优势
量子点显示只是一道“开胃菜”。量子点材料并未止步于显示，生物成像、传感器、太阳能电池等都将成为它的应用落地场景。
“今天，量子点材料已成为纳米技术中不可或缺的部分，在生物化学、医学等领域，量子点材料都具有广泛的应用。”解荣军表示，量子点材料抗退化，亮度是有机染料的10—20倍，该特性可以使量子点荧光探针对细胞生命过程进行更长时间的跟踪；量子点材料具有化学惰性且具有较大的比表面积，保证了较高的载药能力，因此可以在生物系统中标记纳米载体，适用于治疗性药物输送；量子点材料还具有表面修饰的可行性，可以通过相互作用与肽、碳水化合物、DNA片段、病毒和天然产物进行生物偶联。这些应用不仅显示了量子点材料在生物医学研究中的潜力，也为我们提供了探索生命过程和疾病治疗的新途径。
杨晓光表示，目前我国在量子点材料研究及其产业应用方面，均处于国际先进水平。量子点材料很有希望成为我国在光电、信息、显示等领域的“强手棋”。
杨晓光说，目前我国数据中心加速建设，能耗成为关键卡点。高密度的光电器件在工作中产生大量的热，光电器件性能对温度又非常敏感，因此数据中心需要大量的能量进行光电器件的降温。据统计，温控能耗占了中心总能耗的四成左右。如果采用可高温工作的量子点激光器，数据中心的能耗将大幅降低。“高温场景只是量子点激光器的应用环境之一，其在高密度片上光电集成、高精度测量、光量子生成等领域中已展现出重要优势。”杨晓光说。
“诺贝尔奖的颁布带动了量子点材料的关注度，有望进一步推动其产业化发展，使其在更多领域发挥价值。”解荣军表示，正如诺贝尔奖颁奖介绍材料中所说：我们才刚刚开始探索量子点的潜力。
(责编：罗知之、陈键)
