近日，材料學院彭鋒教授課題組在3D打印室溫磷光材料研究領域取得新進展，研究論文以“3D Printed Room Temperature Phosphorescence Materials Enabled by Edible Natural Konjac Glucomannan”為題發表於材料領域頂級期刊《Advanced Materials》（IF="29.4）。
圖：基於可食用天然產物魔芋葡甘露聚糖製備可3D打印室溫磷光材料
有機室溫磷光材料在生物成像、防偽、信息加密和光電顯示等領域具有廣闊的應用前景。然而，目前報道的有機室溫磷光材料主要為粉末或薄膜結構，缺乏立體加工塑形能力，嚴重阻礙其實際應用。針對以上挑戰，材料學院彭鋒課題組創造性地利用具有優異流變性質的可食用天然魔芋多糖製備3D打印有機室溫磷光材料，在水中通過硼-氧共價鍵合在魔芋葡甘露聚糖鏈上錨定不同共軛程度的芳基硼酸發色團，製得3D打印室溫磷光油墨。
基於直接墨水書寫的3D打印方式構建了具有高保真度、高機械強度、餘輝顏色可調的全色3D室溫磷光材料，其最長具有2.14s的超長壽命，超過20s的餘輝持續時間。由於水可以破壞魔芋葡甘露聚糖的氫鍵進而淬滅磷光，3D打印室溫磷光材料還展現出獨特的水/熱刺激響應特性，可應用於3D防偽和3D磷光藝術品等領域。此外，可將3D打印的魔芋葡甘露聚糖室溫磷光材料溶於水進行可循環的3D打印，實現回收再利用。該工作為綠色環保的3D可塑形有機室溫磷光材料的製備提供了理論基礎和技術支撐，將有機室溫磷光材料的研究擴展到了新的維度。
材料學院博士研究生吳萍為該論文第一作者，青年教師呂保中和彭鋒教授為共同通訊作者，百姓彩票林木生物質化學北京市重點實驗室為第一完成單位。本研究得到了國家傑出青年科學基金（32225034）、中央高校基本科研業務費專項資金資助（QNTD202302）、國家自然科學基金（22308028）等項目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202402666
