11月9日，学校材料科学与工程学院杨朝龙教授课题组在Nature子刊Nature communications上在线发表了题为“Stepwise taming of triplet excitons via multiple confinements in intrinsic polymers for long-lived room-temperature phosphorescence”的研究论文，报道了一系列本征性聚合物基室温磷光发光材料，并将其应用于材料中裂纹检测与信息加密领域。

该论文完成的第一单位是学校材料科学与工程学院，材料科学与工程学院2019级硕士研究生高亮（现在厦门大学攻读博士学位），2021级硕士研究生黄嘉悦和瞿伦君副教授为论文共同第一作者，杨朝龙教授与合作单位南洋理工大学Zhao Yanli教授为论文的共同通讯作者。这是杨朝龙教授课题组继2021年首次在该期刊发表研究工作以来，再次在该期刊发表重要研究成果。

源于聚合物体系的长寿命有机室温磷光材料由于其低成本、良好的生物相容性和易修饰等特性而受到了广泛关注。然而，从单重态激子到三重态激子的本征自旋跃迁禁阻和三重态激子的快速非辐射衰变显著降低了它们的发光性能。目前在聚合物基体中掺杂磷光分子是制备该类材料的常用方法。但是体系中单一的束缚作用，难以抑制非辐射失活进程和提高环境耐受性，同时还会伴随着相分离的弊端。

基于此，杨朝龙教授课题组与南洋理工大学Zhao Yanli教授课题组合作，设计了一种三重态激子逐步禁锢的策略，与聚合物体系相结合，开发了基于2-乙烯基萘在内的5种本征型室温磷光材料，充分发挥了聚合物体系的优势（图一）。在室温条件下，逐步禁锢策略较好的揭示了该类聚合物材料的余辉释放机制（图二）。

另外，高分子材料因其强度高、重量轻、热电绝缘性能优异，在塑料包装、涂料、纺织、生物医药和其他工业建筑中得到了广泛应用。从制造到使用，这些材料可能会受到机械应力和环境条件的影响。在这些内外诱因下产生裂纹，导致材料性能失效。因此应力的检测也显得尤为重要。基于此背景，研究团队成功将该类材料应用于微裂纹检测（图三），并演示了检测流程。相较于传统检测手段，极大的简化了使用流程降低了技术使用壁垒。

此工作具有开发了一系列长寿命本征型聚合物基室温磷光发射体系；揭示了该类型三重禁锢中余辉发射机制；制备了基于该类材料的裂纹检测与信息存储模板；提出了一种普适性本征型聚合物体系设计策略的亮点。

以上研究工作得到了国家自然科学基金、重庆市科技局、重庆市教委、新加坡学术研究基金等项目的大力支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-43133-1

（图一）多重禁锢策略构建的聚合物长余辉发光体系

（图二）在聚合物体系中的逐步禁锢策略机制

（图三）本征型聚合物长余辉材料应用