安徽大学金属团簇材料实现全面突破

原子层面的精准物质创制是材料科学的核心前沿方向，也是全球大国科技竞争的战略高地，更是我国实现高水平科技自立自强、建设材料强国的核心支撑。 近日，从安徽大学获悉，该校材料科学与工程学科以全国首批“黄大年式教师团队”为核心，十余年锚定国家新材料重大战略需求深耕金属团簇材料领域，原创构建“团簇基元定向设计-跨尺度精确组装-功能集成一体化-产业赋能转化”全链条研究体系，既以《科学》杂志成果实现光子材料原始创新，又建成全球首条自主可控的百吨级团簇催化产线服务国家“双碳”战略，率先实现从“原子级精度”基础原创到“百吨级产能”工程应用的系统性跨越。 建制化锻造战略科技力量 构建全链条攻关模式 紧扣国家“有组织科研”战略部署，团队依托杂化材料结构与功能调控教育部重点实验室，探索形成“大平台支撑、大项目牵引、大团队协同”的科研攻关模式，贯通团簇材料基础研究、应用开发、工程转化全链条，打造出地方高校服务国家战略的科研标杆。团队始终坚持“四个面向”，十余年持续聚焦金属团簇这一基础前沿领域深耕布局，将原子精准调控的核心技术优势逐步向光子、催化等国家战略急需领域延伸。 在科研攻关过程中，团队坚持将人才培养嵌入国家重大任务，以高水平科研支撑高质量人才成长，近五年累计培育国家级人才8人、省部级人才20余人次，成员荣获“全国先进工作者”“全国优秀教师”等国家级荣誉。前沿攻关、原创突破、成果转化、人才成长与梯队反哺形成正向循环，构建起自我强化的创新生态，持续为国家锻造可担重任的战略科技后备力量。 原创开辟团簇光波导新赛道 定义后摩尔时代材料新范式 后摩尔时代，传统集成电路算力提升逼近物理极限，光互连技术是突破我国集成电路算力瓶颈、破解“卡脖子”技术制约的核心关键，而光子芯片核心材料的原创性不足，长期制约着我国光互连产业的自主可控发展。 面对这一核心技术痛点，团队在国际上率先将配体保护型金属团簇材料引入光波导领域，通过合金内核与表面配体的协同设计，在原子尺度实现了对光子行为的精准操控，研发的团簇基光波导材料在超高偏振比、超低光学损耗等关键性能指标上达到国际领先水平。相关成果发表于《科学》杂志，是我国在光子芯片核心材料领域的重大原创突破。该研究为光互连技术提供了中国原创材料方案，有力支撑我国集成电路与算力产业自主发展战略，推动我国在该领域从“跟跑”迈向“领跑”。 全链条贯通原子设计到量产 建成全球首条百吨级催化产线 面向国家“双碳”战略的重大产业需求，团队将原子级精准调控的技术优势向催化领域拓展，自主创制出高活性团簇基催化材料，并建成百吨级二氧化碳团簇催化转化产线，实现了绿色高效的规模化生产。 在成果转化路径上，团队探索形成“技术作价入股+校企共建”的赋权转化模式，单项技术作价达2708万元，创下安徽省属高校科技成果转化历史纪录，树立了高校基础研究成果向产业化落地的典型范例。该成果转化案例入选安徽省“十大赋权改革试点典型案例”。此外，团队联合行业龙头上市公司组建产业化公司、共建产学研联合实验室，带动合作经费超5000万元，为国家“双碳”领域关键技术规模化落地提供了可复制、可推广的工程化路径，为培育新质生产力、推动产业绿色低碳转型提供了核心技术支撑。 从原子尺度的基础理论创新，到百吨级的产业工程落地，安徽大学金属团簇材料团队用十余年的坚守与创新，走出了一条基础研究支撑产业发展、产业需求反哺基础研究的良性发展之路。这一系列成果既是我国材料科学领域原始创新能力的集中体现，也是地方高校践行国家战略、实现科技自立自强的生动实践。 未来，团队将继续瞄准世界科技前沿与国家重大需求，持续深耕原子精准调控技术，不断拓展金属团簇材料的应用边界，为建设材料强国、实现高水平科技自立自强贡献更多核心力量。