摩擦就能发光 “力致发光材料”实现国产化替代

原标题：摩擦就能发光 “力致发光材料”实现国产化替代

新材料产业是战略性、基础性产业，也是高技术竞争的关键领域。山东团队成功突破力致发光材料的配方和制备工艺难题，实现该材料的规模化量产。

记者现场观察发现：“摩擦起电大家都很熟悉，但你见过摩擦发光吗？变个魔术。奥秘就在这上面涂了一层特殊的力致发光材料。只要施加一定的摩擦力，不用通电就能发光。”

这种力致发光材料能实现2万次以上的重复发光，性能超越国外同类产品，在新一代可穿戴设备、人工电子皮肤、生物力学检测等领域有广泛的应用前景。2025年5月，烟台先进材料与绿色制造山东省实验室率先实现这种材料的10公斤规模化量产。

烟台先进材料与绿色制造山东省实验室研究员王赵锋介绍说：“比如说智能服装和智能机器人，用作智能机器人的皮肤，就可以让它跟我们人类的皮肤一样，实时感知表面接触的力学行为，让它有触觉感知。”

此前，高端力致发光材料被国外垄断，国内研究依赖进口原料，成本过高，而自主开发的材料普遍存在重复性和稳定性不足等问题，影响产业化。为了破解这个难题，山东省市区各级先后投入超过14亿元打造烟台先进材料与绿色制造山东省实验室，打通从基础研究、技术突破到产业应用的创新链条。第一道关卡，就是要寻找更为大众化、成本低的国产原材料。

烟台先进材料与绿色制造山东省实验室助理研究员方绍帆说：“力致反光材料的开发采用的是试错法，这种方法需要大范围地去尝试。各种体系材料会消耗大量的人力和物力，开发周期很长。”

对此，他们决定从基础理论突破入手，建立了原创性的物理机理模型，为材料研发提供了理论指导。

烟台先进材料与绿色制造山东省实验室助理研究员方绍帆说：“采用我们这个模型，就可以有针对地去筛选一些材料体系，然后从而有针对性地制备出高性能的力致发光材料。”

新筛选的复合材料成本仅为国外同类材料的五分之一，但批量化制备是更大的挑战。

烟台先进材料与绿色制造山东省实验室研究员王赵锋说：“我们选择都是大众化的原材料，相当于牺牲了这种高纯度材料带来的性能的附加值，而是从工艺上面去另辟蹊径。”

在实际应用中，只有细腻的粉末才便于和其他有机材料混合做成薄膜和图层。但研究人员发现，10公斤的原材料经过1000度的高温烧制后，因为温度不均，就结成了硬块，想让它均匀地散开并不容易。

烟台先进材料与绿色制造山东省实验室助理研究员周勃说：“力致发光材料比较娇气，它是应力发光，其实有个阈值上限，工业的这种破碎一般都是比较暴力的，会让它丧失大部分发光的性能。”

团队又进一步调整原材料配比和烧制工艺，尝试过多种方式后，创新性提出“自崩解法”，烧结出具有自崩解特性的粉体，让结块的材料能自动解体。

烟台先进材料与绿色制造山东省实验室助理研究员周勃说：“就是我们烧出来这个粉体之后，往那个水中一投，它就会慢慢地自己就会化开，然后变成一个一个分散的粉体。”

未来2年，团队通过持续优化生产工艺，预计能达到每批次百公斤级的生产规模。

山东大学材料科学与工程学院教授、博士生导师梁延杰表示：“合作把我们的想法通过他们的技术实现了。他们主要集中在是可见光，我们现在更往前走了一步。我们把它发光的波段从可见光向（日光）紫外（波段）去拓展，通过一些设备能监测到，这样未来在一些民用，比如说我们的海上营救和海上搜救等等这块都可以有一个潜在的应用价值。”