红光及近红外发射材料因其优异的组织穿透能力与低散射特性,在生物成像、光动力治疗、可穿戴光电子器件、柔性激光器等领域具有广泛的应用潜力。然而,在众多红光发光体系中,有机分子晶体由于其高有序的分子堆积、低缺陷密度与优异的固态发光效率,成为下一代集成化、微型化柔性光子平台的理想候选。但长期以来,红光/近红外发射有机晶体的开发远落后于蓝光和绿光晶体,其主要挑战包括能隙规律导致的非辐射衰减增强、π–π堆积引发的聚集淬灭、以及晶体的脆性限制了其柔性应用。
张红雨教授团队围绕“如何开发具有高效发光的红光/近红外有机晶体”这一核心问题,系统分析了当前材料体系所面临的光物理难点,并从分子结构设计与晶体工程两个层面出发,总结出多种有效策略,包括:延展π-共轭结构,调控分子能级;引入供体–受体构型,增强电荷转移;构筑共晶或多晶形态,优化分子堆积与激发态调控;利用氢键、自组装等非共价作用调节晶体柔性与发光性能。值得关注的是,该综述聚焦团队近期在柔性红光晶体材料领域的最新突破,即在晶体状态下同时展现高效红光发射与优异机械柔韧性(如弹性或塑性)的材料体系。作者深入探讨了晶体结构、分子间作用与材料性能之间的构效关系,提出了系列设计新思路,用于指导具备机械顺应性与高性能发光的有机晶体的构建。作者还系统梳理了红光/近红外有机晶体材料在OLEDs、有机光波导、有机激光器、生物成像等的潜在应用与实现路径,展望其在柔性电子与光子技术中的发展前景。该综述对有机材料化学、光物理、超分子体系与柔性电子等领域的科研工作者具有重要的参考价值,展现了红光/近红外有机晶体材料在基础研究与应用开发中的广阔前景。
上述研究以“Red and Near-Infrared Emissive Organic Crystals: Molecular Design and Optoelectronic Applications”为题发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202509140)。吉林大学“鼎新学者”博士后蓝林峰为第一作者,吉林大学张红雨教授为通讯作者。

图1.近年来报道的兼具机械柔性和红光发射的有机分子晶体
论文链接://doi.org/10.1002/anie.202509140