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针对长寿命、高效全色余辉体系构建及简易材料加工策略的挑战，研究者设计分子玻璃 TTPO 作主体，通过邻甲基化调控其黏滞过冷液态，掺杂实现紫到近红外全色余辉，制备大面积薄膜、3D 结构及柔性纤维，为先进纺织等领域奠基。
在光电材料的璀璨星空中，有机余辉材料因其独特的发光特性，宛如一颗备受瞩目的新星，在生物成像、信息加密、智能显示等领域展现出迷人的应用前景。然而，这颗新星的成长之路却布满荆棘：如何打造具有长寿命、高效率的全色余辉体系，如同调配一幅绚烂多彩的画卷，需要精准把控每一种色彩的亮度与持久度；而探索简单高效的材料加工策略，恰似为这幅画卷寻找合适的画布与画笔，让余辉材料能在不同场景中肆意挥洒光彩。传统小分子材料虽具备精确合成等优势，却因易结晶和分子间作用力薄弱，在大面积制备和复杂结构成型方面举步维艰，就像被束缚翅膀的鸟儿，难以在实际应用的天空中自由翱翔。
为突破这些瓶颈，新加坡国立大学（National University of Singapore）的研究团队踏上了探索之旅。他们聚焦于分子玻璃（Molecular Glass, MG）这一独特体系，以创新的宿主 - 客体策略为核心，展开了一场关于有机余辉材料的深度革新。历经巧妙的分子设计与反复的实验雕琢，该团队在《Nature Communications》上发表的研究成果，为有机余辉领域掀开了崭新的篇章。
研究技术方法
研究采用了多种关键技术：通过密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TDDFT）进行分子结构优化与电子性质计算；利用差示扫描量热仪（DSC）和旋转流变仪开展玻璃化转变温度与黏度表征；借助 X 射线粉末衍射（p-XRD）和紫外 - 可见光谱（UV-vis）分析材料结构与光学特性；运用光致发光光谱（PL）和磷光寿命测试探究发光机制；通过热压成型与热拉纤技术实现材料的 3D 结构加工与纤维制备。
研究结果
分子玻璃宿主的设计与特性
研究人员以三苯基氧化膦（TPPO）为基础，通过邻位甲基化修饰，成功开发出新型宿主分子三 (2 - 甲基苯基) 氧化膦（TTPO）。甲基的引入打破了苯基的对称性，赋予 TTPO 丰富的构象多样性，使其结晶速率显著降低，形成玻璃化转变温度为 299 K 的分子玻璃。差示扫描量热分析显示，TTPO 的结晶活化能为 47±2 kJ?mol?1，展现出中等的形态稳定性。流变学研究表明，TTPO 在玻璃化转变温度与熔点之间呈现温度依赖性黏滞过冷液态，其黏度在加工范围内可通过温度调控，为材料的灵活加工提供了可能。
全色余辉体系的构建与性能
采用宿主 - 客体策略，将 1 wt% 的多种结构掺杂剂均匀分散于 TTPO 基质中，成功构建了从紫外到近红外（410-767 nm）的全色余辉体系。例如，DiBrBDP 掺杂体系实现了 767 nm 的近红外余辉，寿命为 3 ms；Py@TTPO 体系呈现 592 nm 的红色发射，寿命达 247 ms。光物理研究表明，TTPO 不仅为掺杂剂提供了刚性微环境，有效抑制非辐射跃迁，还通过三重态 - 三重态能量转移（TTET）过程，将自身三重态能量（T?=2.95 eV）传递给掺杂剂，显著提升余辉效率。实验证实，TTPO 掺杂体系在水和氧气环境中表现出优异的稳定性，余辉性能在浸泡三天后仍基本保持不变，且磷光强度在九周内无明显衰减。
材料加工与应用探索
TTPO 的黏滞过冷液态特性使其可借鉴无机玻璃的加工方式。通过快速冷却技术，成功制备出直径 3 cm 的均匀透明大面积玻璃薄膜；利用热压成型工艺，将 TTPO 与掺杂剂的熔融液体制成具有复杂 3D 结构的 “NUS” 印章；通过热拉纤技术，制备出长度达 1 米、直径 100±10 μm 的柔性余辉纤维，该纤维不仅具有良好的机械强度（可承受 500 mg 重量），还展现出光波导特性，在紫外激发下，光可沿纤维轴向传播，为光学信号传输等领域提供了新的思路。
研究结论与意义
这项研究巧妙地将分子玻璃的独特性能与宿主 - 客体策略相结合，不仅攻克了有机余辉材料全色调控与高效加工的难题，更开拓了其在实际应用中的广阔疆域。TTPO 分子玻璃作为一种通用型余辉宿主，凭借其低成本大规模合成、高掺杂容忍度和优异加工性能，为快速筛选磷光分子提供了理想平台。从柔性可穿戴设备到智能显示系统，从生物医学成像到光学信息加密，TTPO 基余辉体系的多功能特性，预示着其将在未来的科技舞台上扮演重要角色。该研究成果不仅为有机余辉领域的发展注入了新动力，更向我们展示了通过分子设计与材料创新解锁尖端应用的无限可能，如同为光电材料的探索之路点亮了一盏明亮的灯塔，指引着研究者向更深层次的科学奥秘与更广阔的应用天地迈进。
