图:任咏华擅长研究光化学和光物理学
有「彩虹科学家」之称的任咏华,是香港极少数名动世界的顶尖女科学家。在创新科技、环保能源的研发大潮席捲全球下,她在此之前已埋首研发质佳价廉的新发光材料,力图打破跨国企业技术垄断局面,屡有突破。她认为,人类未来会面对严峻能源短缺问题,必须发展再生能源和节能材料,其科研正好适用在这方面,希望为世界突破能源困境提供新途径。\今日时报记者 唐晓明(文) 黄洋港/受访者(图)
化学教授 曾获「女性诺贝尔奖」
任咏华擅长研究光化学和光物理学。行年五十三岁的她,是香港大学化学系讲座教授,20多年来一直醉心无机化学、配位和有机金属化学、超分子化学和光化学的基础研究,至今获奖无数,例如在今年9月10日获日本错体化学(配位化学)会颁发日本错体化学会国际奖,2011年获颁有「女性诺贝尔奖」之誉的国际大奖─「欧莱雅─联合国教科文组织世界杰出女科学家成就奖」。近年她正研究各种新类型的发色团和发光材料,有望应用于太阳能转换及固态照明如有机发光二极管,自主研发核心科技。
「我们通常研究发光材料,尤其是磷光材料,主要是希望能令化合物发出红绿蓝三原色的磷光,透过新颖的器件结构,亦可做出白光。这些发光材料可应用于有机发光二极管显示屏、固态照明等範畴。」
任咏华向记者解释,传统钨丝灯泡是古老技术,逾90%能量都化成热能,比较浪费,目前市面的光管和悭电胆的电源效率虽然较好,但当中含有水银,抛弃时会污染环境。
控制分子排列改发光特性
为此,任咏华试图研发新型发光材料及改善现有OLED器件结构,期望能大幅节能和减省生产成本。「现在流行LED和OLED,我主要做有机发光器件(OLED)研究,製作方法主要利用蒸镀,在真空环境下製备器件,目前的科技更可利用印刷技术製备薄膜,就像印报纸般。这种印刷或旋涂製法便宜,电能转化做光能的效率亦较高,产生热能较少,能大幅节省能源,更可使用在弯曲的器件上。」
研发港专利 创科基金资助
经过不断研究,任咏华发现利用超分子化学原理,控制分子与分子之间排列的方式,可以影响化合物的颜色、发光颜色、电荷传输及导电特性,「相同分子以不同的排列方法,会影响其分子轨道的能量隙,从而改变其颜色及发光情况,例如水分子之间都有氢键将之连结在一起,在冰状态时分子之间会比较接近,而成为蒸气时,排列则较为疏离。」
她续称,这技术还可优化电荷传输,对提升太阳能电池和OLED的功率有正面影响。
任教授研究的重大意义在于,「现在很多发光材料都由大公司拥有专利,例如美国的Universal Display Corporation,德国的Merck及韩国的三星等,我们需要研发由我们香港自主专利的材料。」
她说,相关技术研究成功与否,主要取决于器件的功率和稳健性,令产品更加耐用,及如何可以大量生产,以降低生产成本。「我们目前已经拥有一些相关专利,现时我们的研究项目更成功获得『创新及科技基金』的资助,亦有业界对开发我们拥有的专利材料表示兴趣,正商讨进一步合作。」
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