每經(jīng)編輯｜畢陸名    

據(jù)央視新聞，近日，黑龍江大學(xué)、清華大學(xué)和新加坡國立大學(xué)合作完成的突破性研究成果在《Nature》正式發(fā)表，成功攻克絕緣性稀土納米晶的高效電致發(fā)光這一世界難題。該研究為實(shí)現(xiàn)我國稀土資源從“原料出口”向“高附加值技術(shù)輸出”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵核心技術(shù)支撐。

△《自然》網(wǎng)站文章截圖

稀土是不可替代的戰(zhàn)略資源，被譽(yù)為“工業(yè)維生素”。我國在稀土資源儲量和冶煉上具有優(yōu)勢，但在終端高端功能材料與器件方面仍面臨產(chǎn)業(yè)瓶頸。鑭系摻雜納米晶雖具備色純度高、穩(wěn)定性好等作為理想發(fā)光材料的優(yōu)異特性，卻因固有的“絕緣”特性無法被電流直接點(diǎn)亮，其高價(jià)值光電應(yīng)用長期受阻。

面對這一制約稀土材料邁向高端應(yīng)用的瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地提出有機(jī)半導(dǎo)體敏化策略，以功能化有機(jī)配體作為“光電橋梁”，成功將能量精準(zhǔn)高效地傳遞給絕緣稀土納米晶，實(shí)現(xiàn)了電流驅(qū)動下的高效發(fā)光。

△有機(jī)-無機(jī)雜化發(fā)光單元設(shè)計(jì)與能量傳遞機(jī)制示意圖（研究團(tuán)隊(duì)供圖）

該技術(shù)展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力：電致發(fā)光器件效率提升76倍，并可在單一器件中通過稀土離子調(diào)控實(shí)現(xiàn)全光譜發(fā)光。這標(biāo)志著我國在稀土高端光電應(yīng)用領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，為發(fā)展自主可控的超高清顯示、近紅外通信、生物醫(yī)療等新一代信息技術(shù)提供了全新材料體系。

此項(xiàng)突破，成功打通了將稀土材料特性轉(zhuǎn)化為高端器件功能的技術(shù)路徑，為提升我國稀土產(chǎn)業(yè)鏈的自主創(chuàng)新能力與終端產(chǎn)品附加值做出了實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。

據(jù)新華社11月6日消息，我國科研人員在一種名為烏毛蕨的蕨類植物體內(nèi)，不僅發(fā)現(xiàn)大量富集的稀土元素，還首次觀測到這些稀土元素在植物組織細(xì)胞間“自我組裝”，形成了一種名為“鑭獨(dú)居石”的礦物。

這是科學(xué)家首次在天然植物中發(fā)現(xiàn)稀土元素的生物成礦現(xiàn)象，為未來稀土資源的可持續(xù)利用提供了新路徑。相關(guān)成果于11月5日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。

稀土被譽(yù)為“工業(yè)維生素”，是人工智能、新能源、國防等重點(diǎn)領(lǐng)域不可或缺的核心戰(zhàn)略資源，但傳統(tǒng)稀土礦物開采伴隨著生態(tài)環(huán)境破壞。近年來，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所朱建喜研究員團(tuán)隊(duì)致力于尋找更清潔、更可持續(xù)的稀土獲取方式。

此前，科學(xué)界已發(fā)現(xiàn)烏毛蕨等一批特殊的稀土“超積累植物”，即對稀土元素具有超強(qiáng)富集能力。它們仿佛土壤中的“稀土吸塵器”，能高效吸收并濃縮分散在環(huán)境中的稀土元素。

在該研究中，科學(xué)家觀測到，在烏毛蕨葉片的維管束和表皮組織中，從土壤中吸收的稀土元素會以納米顆粒形式沉淀，并進(jìn)一步結(jié)晶成一種名叫“鑭獨(dú)居石”的礦物。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該過程實(shí)際上是一種植物的自我保護(hù)機(jī)制，就像是植物在體內(nèi)“打包封存”有毒物質(zhì)，把可能傷害細(xì)胞的稀土離子，穩(wěn)穩(wěn)鎖進(jìn)礦物結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)稀土的鈍化和自然“解毒”。

研究人員表示，獨(dú)居石是工業(yè)上重要的稀土礦石，主要在巖漿或熱液活動等地質(zhì)過程中形成，但天然獨(dú)居石中常伴生放射性鈾、釷元素，給開采與應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。而烏毛蕨在自然生長的常溫常壓條件下所形成的“生物獨(dú)居石”，純凈、無輻射，展現(xiàn)出極具潛力的綠色提取前景。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合央視新聞、新華社

封面圖片來源：央視新聞