动态新闻

2019年7月22日,受光电学院先进功能纤维实验室主任陶光明教授邀请,香港理工大学陶肖明教授来访武汉光电国家研究中心,参观研究中心展厅、做客武汉光电论坛,并做了题为“纤维基和纤维集合体光电子器件多物理过程的分析表征方法”的主题报告。

首先陶光明教授对陶肖明教授做了简短的介绍,包括其研究方向及学术贡献,武汉光电国家研究中心副主任周军教授进行授牌仪式后,报告正式开始。

陶肖明教授介绍了智能可穿戴研究中心的概况及团队宗旨,然后对该团队在纤维基光电子器件和系统方向的研究做了报告。主要包括一维纤维器件、二维织物器件、三维纺织品的研究进展及应用。起初的研究大多基于纤维表面或内部做一些材料和器件的设计,但单一功能不足以满足应用需求,所以需要研究如何构成系统并集成到柔性载体上。在此基础上发展的纤维基光电子器件和系统,作为颠覆性的新兴科技产业,在健康医疗、物联网、智能城市、智能交通、机器人和国防安全等领域具有广泛的应用前景。

报告中,陶肖明教授介绍了团队在一维纤维器件上做的工作,包括传感用光敏高分子光纤光栅及微电子芯片纱线技术;分享了用于显示的二维织物器件研究进展。除此之外,广泛应用于智能可穿戴中能量采集及存储的三维纤维基器件的优势及目前面临的挑战也在报告中给出:三维纤维基器件具有透气性好、舒适度高等优势;现有的能量采集及存储器件主要是将机械能、太阳能、热能或辐射能等转化为电能输出,但单一的方式难以在实际应用中满足系统需求,所以需要进一步探究纤维基杂化发电器以提高系统性能。目前该应用的市场主要集中在医疗健康方面,帮助医生了解病患健康状况。

报告还指出,该领域由材料、器件发展到系统、内容的过程中,需要多学科、跨领域专家团队的共同合作,在内容应用的刚性需求方面还存在巨大挑战。但在电子和纺织领域的结合中不断探索,必将推动智能可穿戴行业的发展。

陶肖明教授讲述完毕以后,老师与同学们热情地与陶肖明教授进行学术交流。最后陶光明教授强调在传统行业中对新兴技术创新的要求非常高,同时功能纤维和智能纺织技术具有强大的产业驱动力,发展潜力巨大。在老师与同学们的热烈掌声中,报告结束。

 


auto_9939.jpg





(责任编辑:胡晓莺)

75日,受武汉光电国家研究中心王健教授邀请,浙江大学刘雪明教授做客武汉光电论坛第160期。在题为《光纤孤子激光的研究进展》的报告中,他阐述了在光纤孤子激光研究方面已取得的和可能进一步开展的研究与应用。

在报告中,刘雪明教授以2005年诺贝尔奖的光频梳、2017年诺贝尔奖的激光干涉引力波测量以及2018年诺贝尔奖的飞秒激光啁啾脉冲放大(CPA)光学作为引子,风趣地介绍了激光技术的重要性。之后,通过介绍激光在国防军事和工业加工中的应用,刘教授强调了光纤激光的诸多优点。

在报告中,刘雪明教授还详细介绍了超快激光产生的动力学过程及其研究方法。他介绍了时域拉伸色散傅里叶变换(DFT)技术的原理及其发展,并以“古为今用”来形容该技术作为超快激光产生动力学过程的研究方法。基于该方法,他进一步地分析了超快激光产生的全过程,并强调了该技术方法的重要性。随后,刘教授介绍了孤子分子,并分析了其产生的动力学过程,其中包括孤子分子的内部动力学过程、孤子分子的完整构建过程以及多孤子产生的 breathing特征。最后,刘教授总结指出了超快激光产生和孤子分子产生的动力学过程中还能够继续深入挖掘的方向,给广大硕士博士生后续研究以启迪。

刘雪明教授是浙江大学求是特聘教授,国家杰青获得者、“百千万人才工程”国家级人选,获得王大珩中青年科技人员光学奖,获得国务院政府特殊津贴。刘雪明教授长期致力于光纤激光非线性理论及应用研究,连续五年(20142018年)入选爱思唯尔(Elsevier)年度中国高被引学者,3篇论文被评为年度中国百篇最具影响国际学术论文,1篇论文入选“2014中国光学重要成果”,1篇论文入选“2018中国光学十大进展”。

武汉光电国家研究中心王健教授主持本期论坛,并为刘雪明教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。

 




(责任编辑:胡晓莺)

 6月28日,受武汉光电国家研究中心王健教授邀请,中国科学院物理研究所魏志义教授做客武汉光电论坛第159期。在题为《超快超强激光——创造极端物理世界》的报告中,他阐述了在超快超强激光研究方面已取得的并可能进一步开展的前沿应用。

在报告中,魏志义教授首先向我们介绍了国内外超快超强激光的技术发展历程。随着不同类型的超短脉冲激光器以及相应技术的发展,脉冲激光的脉冲宽度逐步缩短至阿秒,脉冲激光峰值功率一路提高至拍瓦。随后他提到了获得2018年诺贝尔奖的飞秒激光啁啾脉冲放大(CPA)光学,并以此勉励大家我们做出的科研贡献不会被遗忘。他同时着重介绍了其所在科研单位在超短飞秒激光脉冲产生领域的突破性工作以及创造了多项世界纪录的极光系列拍瓦强激光装置。

接着,魏志义教授向我们介绍阿秒激光脉冲产生技术,详细解释了阿秒激光的发展过程、阿秒脉冲产生和探测原理、以及其潜在的应用。同时他提到了其所在科研单位在阿秒脉冲产生和探测上的进展,虽然和国外最新进展还有一定差距,但在国内仍是第一例,有着及其重要的意义。

随后,魏志义教授介绍了超强超快激光在在化学反应动力学、生物医学、信息学科、精密加工以及激光医疗等等领域的一些典型应用,并表示超强超快激光在各个领域的实用性也促进着该行业的发展。此后他又介绍了国内外的超强超快激光产业,并提出当前国内激光产业的发展前景是巨大的。

最后,魏志义教授做出总结,表示超强超快激光领域最好的时候还没有到来,而且还有很广泛的前景,并希望我们都能够一起努力以迎接更好的未来。

魏志义教授长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,在Nature Photonics, Phys Rev Lett, Opt Lett等SCI杂志上发表论文300余篇,国际会议邀请报告70余次。作为第一完成人获国家技术发明奖二等奖1项、省部级科技奖3项。2001年获中国科学院青年科学家奖,2002年获国家杰出青年基金,2011获胡刚复物理奖。主持了国家重大基础研究项目(973)、国家重大科学仪器设备开发专项项目、科技部科技支撑条件项目、基金委重点、重大及国际合作等重要项目。

华中科技大学武汉光电国家研究中心王健教授主持本期论坛,并为魏志义教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院、物理学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。


auto_9812.jpg




(责任编辑:胡晓莺)

       530日,受光电国家研究中心付玲教授邀请,美国戴顿大学光电系系主任Partha Banerjee教授做客武汉光电论坛第158期。在题为《从二维至三维互相关:光学方法与性能评估》的报告中,他阐述了从二维光学互相关至全息图互相关的发展。

 

        首先,Banerjee教授诙谐、幽默地介绍了他的研究团队中各位研究人员与他的合作伙伴。然后,介绍了自2015年来的与光电国家研究中心、工程科学学院的合作与联系,以及戴顿大学与华科工程科学学院光电学院联合培养硕士生等。

 

        在报告中,Banerjee教授通过一系列的品质参数(差别比DR,峰-相关能量平面PCE,峰-噪声比PNR等),对比了传统的光学相关器与基于光致折射材料的光学相关器。他指出,基于光致折射材料的相关器具有实时性、适应性,可提高目标被检测到的概率,降低出错率等优点。他阐述了基于光致折射材料的光学相关器在飞行器、指纹识别中的应用,并分析了相应的品质参数。

 

        接着,他从指纹的应用举例引出了多波长数字全息技术对指纹进行三维重建的工作。他说,指纹的研究已有百余年,但是绝大部分的研究均处于对指纹的二维形貌分析。他指明,实际生活中的指纹并不是二维的,而是以三维的形式存在。他的团队与宾州州立大学合作实现了硬物表面的指纹提取与三维重建,还原了指纹三级孔隙细节。他指出,三维指纹形貌存储了比二维图像更丰富的信息,在未来有着更远大的应用前景。

 

        在报告中,Banerjee教授以多波长全息技术为引阐述了全息图的定义。全息图记录了参考光与物体光的干涉图样,但在图像中还隐含了光束的相位信息,因而通过全息图的二维互相关可以提取出三维物体的表面特征。同样地,品质参数也可用于全息图的互相关的分析。最后,他介绍了全息图互相关在三维金属制造过程中产品监测的应用前景。

 

   Partha Banerjee教授是美国光学学会(OSA)会士,国际光学工程学会(SPIE)会士,物理学会(FInstP)会士,电气与电子工程师协会(IEEE)高级会员。他的研究兴趣涉及数字与动态全息成像,光致折射材料,光学超材料,非线性光学,以及光学捕捉。已出版5本专著,已发表超过135篇学术论文,超过150/场会议论文/报告。

 

        华中科技大学武汉光电国家研究中心付玲教授主持本期论坛,并为Partha Banerjee教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院、工程科学学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。

 

auto_9555.jpg





(责任编辑:胡晓莺)

       5月29日,受武汉光电国家研究中心叶朝辉院士的邀请,新加坡国立大学杨代文教授做客武汉光电论坛第157期,在题为《从蛋白质结构和动力学到丝纤维和药物开发》的报告中,他阐述了从蛋白质结构和动力学到丝纤维和药物开发。

       在报告中,杨代文教授首先指出,蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子,它们在生物体内发挥各种不可缺少的功能。还有一些蛋白质可以组装形成纤维,如蚕丝和蜘蛛丝。鉴于重要的功能,蛋白质已被深入研究,并且重组蛋白质在医学(作为药物,疫苗,诊断试剂和药物靶标),工业(作为酶)和生物工程(作为材料)中都具有广泛的应用。为了理解蛋白质如何发挥作用并进一步设计它们以实现预期目标,有必要揭示蛋白质结构 - 动力学 - 功能关系。杨代文教授还向大家展示了使用核磁共振技术获得的蛋白质的结构和动力学以及它们与功能的关系,同时演示了如何基于结构设计蜘蛛丝状蛋白质并且最终生产人造丝,如何根据结构和动态信息发现药物先导化合物,以及为什么结构信息对基于蛋白质的疫苗设计很重要。

叶朝辉院士主持本期论坛,武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为杨代文教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、华科大光电学院、生命科学学院、中科院物数所等多个院校的师生倾听了本次报告并踊跃交流。

杨代文教授1991年从中国科学院武汉物理与数学研究所毕业获得博士学位,在日本和加拿大接受博士后培训后,于1997年至2000年在加拿大多伦多大学担任高级研究助理,2001年加入新加坡国立大学担任助理教授,2011年晋升为终身正教授。杨代文教授及其课题组专注于核磁共振方法学,蛋白质结构和动力学研究,重组蛋白质蜘蛛丝纤维的生产,基于结构的药物设计,以及针对传染病的蛋白质疫苗的开发。

武汉光电论坛是武汉光电国家研究中心倾力打造的公益性高端学术系列讲座,论坛主题涉及光子学基础、能源光子学、信息光子学、生物医学光子学、工业光子学和安全光子学六大领域。论坛主讲人包括海内外院士、教授、长江学者、杰青、千人等。武汉光电论坛已成功打造成为光电专家的集中地和承载光电智慧的锦囊。


3


auto_9550.jpg


2


责任编辑:王珍

5月28日,受武汉光电国家研究中心周印华教授邀请,美国佐治亚理工学院Joseph M. Pettit讲席教授,佐治亚理工学院有机光电子中心主任Bernard Kippelen教授做客武汉光电论坛第156期,在题为《第四次工业革命中的有机半导体技术》的报告中,他讨论了有机半导体分子和聚合物可能带来的革新性技术。

在报告中,Bernard Kippelen教授首先指出科技的进步促进社会经济的发展和人们生活方式的改变,如第三次工业革命带来信息技术相关产业的崛起。并引用世界经济论坛创办人Klaus Schwab提出的第四次工业革命将是硬件、软件和生物技术的融合所组成的信息物理系统(cyber-physical systems)。智能材料的开发与应用将是其中的重要部分。有机半导体材料具有柔性、可印刷等优点,可实现多种固态光电器件,包括有机发光二极管(OLEDs),有机光电探测器(OPDs),有机光伏器件(OPVs)和有机薄膜晶体管(OTFTs)等,在未来可穿戴、数据产生、收集与传输等方面有重要应用前景。后面,Bernard Kippelen教授了展示有机半导体器件的加工工艺、性能以及稳定性。

Bernard Kippelen教授指出,在有机光电器件的制备中,界面层承担了传输和收集载流子的作用,因而在获得高效率有机光电子器件十分重要。Bernard Kippelen教授介绍了一种简单的薄膜掺杂技术,通过将有机半导体薄膜浸入杂多酸溶液中,可在有限深度内对有机半导体薄膜表面进行掺杂。该方法快速、高效,可在1分钟完成对有机半导体的掺杂,与硅掺杂相比,具有快速、低能耗的优势。利用该掺杂方法,可以制备出具有简化结构的高性能有机太阳能电池。另外,Kippelen教授也展示了有机半导体材料的设计可以实现高效OLED器件。

最后,Bernard Kippelen教授介绍了关于OTFTs稳定性研究进展。他介绍了一种具有无定型含氟聚合物及Al2O3:HfO2氧化物交替纳米层所组成的双层介电膜可获得高稳定性的有机场效应晶体管,稳定性测试表明有机光电子器件可以比非晶硅器件具有更高的稳定性。

Bernard Kippelen教授从事有机光电子领域研究多年,研究兴趣为有机纳米薄膜中的基础物理过程、可印刷轻质、柔性光电子器件的设计、制备与性能研究。发表过300多篇学术论文,出版过14部专著,总引用次数超过24000次,H因子78。

华中科技大学武汉光电国家研究中心周印华教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为Bernard Kippelen教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院、化学学院、材料学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。


auto_9518.jpg




(责任编辑:胡晓莺)

       5月6日,受武汉光电国家研究中心谢长生教授邀请,武汉虹拓新科技有限责任公司董事长、华中科技大学客座教授曹祥东做客武汉光电论坛第155期,在题为《下一代飞秒光纤激光器及其应用》的报告中,他阐述了下一代飞秒激光器在多个前沿方向的新应用。

      

       曹祥东教授从1994年获得美国罗切斯特大学光纤博士学位后,一直从事超快激光的研究,2006年回国创业成立了中国首家光纤飞秒激光器公司,担任科技部973、863、自然科学基金重大仪器专项课题负责人,科技部重大支撑项目PI。

 

       在报告中,曹祥东教授首先指出未来飞秒激光器虽然暂时在能量和脉宽上仍比不上传统的固体飞秒激光器,但是掺Yb光纤飞秒激光器的重复频率能达到108,总效率大于30%,远优于传统固体飞秒激光器的1Hz重复频率及0.1%总效率,并且能够做到集成化、小型化和低成本化,可以应用于小尺寸系统,有利于飞秒激光器的商用化。他还指出,飞秒技术的核心挑战是非线性,尤其是想要实现紧凑光纤纤芯及长相互作用距离下的高峰值功率,并且降低克尔效应下对输出光束质量及光纤寿命下降的问题。

 

       曹祥东教授指出,光纤飞秒激光器可以进行多种前沿方向研究,包括飞秒4D成像、全光纤超快连续成像技术(DFT)、飞秒探针、太赫兹时域光谱仪、钙钛矿薄膜太阳能飞秒加工、飞秒激光热电材料处理、飞秒光刻机、千瓦级高功率光纤飞秒激光器,以及结合纳米超材料的10GHz超高速激光扫描等。飞秒光纤激光器也是涉及科学仪器、新能源、航空航天技术、新材料、信息、生命科学、先进制造以及核物理等多领域的新技术。其中曹祥东教授重点讲解了大功率光纤飞秒激光器设计中的相干合束技术,该技术有望应用于核废料嬗变、粒子加速、极紫外光刻、化学药剂中和,以及空间碎片清除等方向。

 

       目前曹祥东教授已经将光纤飞秒激光器缩小至名片尺寸,下一步有望集成到光子芯片中。另外,他还引入了人工智能技术,使得光纤飞秒激光器能够自我设计,自动进化,实现自适应功能。

 

华中科技大学武汉光电国家研究中心谢长生教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为曹祥东教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、华科大光电学院、武汉大学、武汉理工大学等多个院校的师生倾听了本次报告并踊跃交流。


auto_9137.jpg

 



 

(责任编辑:胡晓莺)

 

 

 


4月10日,受武汉光电国家研究中心肖泽文教授的邀请,东京工业大学元素战略研究中心创始主任和荣誉教授、伦敦皇家学会的外籍院士、全球高被引科学家细野秀雄做客武汉光电论坛第154期,研究中心副主任周军教授为其颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、光电学院、材料学院等不同院系的众多师生参加了此次报告会。

在题为《新材料研究的魅力和影响》的报告中,细野秀雄教授指出了革新性的材料创造对于社会发展有着巨大的推进作用。

在这次讲座中,细野秀雄教授首先为我们介绍了通电水泥金属化的发现,命名为C12A7。这种技术可以使像水泥这种随处可见的物质具有像稀有元素那样性能的材料,这样可以减少稀有元素的使用量,从而节约资源。

然后细野教授给我们讲解了其团队发现p型透明氧化物半导体,实现最初的氧化物紫外发光二极管,并成功开发IGZO透明不定形氧化物的研究过程。IGZO是由In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)、O(氧)构成的透明半导体。非晶IGZO-TFT应用于驱动大尺寸OLED TV,广泛用作三星、夏普(供给富士通、索尼、东芝、小米等)的电视、电脑等电子产品的屏幕。

细野教授最后介绍了高临界温度铁基超导体LaFeOP的发现,推翻了铁磁性与超导不相容的旧观念(BCS理论),这个发现改写了教科书,基于其巨大的实用化潜力,激发了全球科学家的竞争心。它成功地消除了铁的磁力,在停滞不前的超导领域开辟了一条崭新的道路。他详细讲解了电子在超导晶体中看作阴离子的情形。由于超导体的零电阻特性,该发现可以应用于更大容量的输电电缆,从而实现节能传输。

细野教授的座右铭是“All or Something”,世界上的事物并不是全有或全无。“仔细思考,全力而为,必有所得”。在讲座上,细野教授细心回答现场师生踊跃的提问,并且鼓励年轻人们勇于探索未知的世界,勇于做自己喜欢的研究。

细野秀雄教授获得诸多国际奖项,包括日本国际奖,Von Hippel奖(美国材料研究学会),James C. McGroddy奖(美国物理学会),Jan Raychman奖(国际信息显示学会),汤森路透引文桂冠奖(物理学)。细野秀雄是材料科学的大家,数十年来成就甚多,其包括:透过离子注入创造新氧化物光电材料、阐明并利用玻璃中的缺陷点制造新感光材料、发明磷酸盐微多孔结晶玻璃、发现新光学变化(以玻璃氧化的光及游离辐射常磁性为中心)、确立无定形二氧化硅的离子注入效果、确立奈米结晶分散非线性光学材料的制造与应用等。

 

auto_9025.jpg

 

 

 

 

 

(责任编辑:胡晓莺)

2019年4月3日,受武汉光电国家研究中心陈学文教授邀请,德国马克思普朗克学会光学研究所主任Vahid Sandoghdar教授做客武汉光电论坛第153期,带来了题为“光与物质相互作用的效率:从纳米量子光学到纳米生物光子学”的精彩学术报告。陈学文教授主持报告会,华中科技大学副校长张新亮教授为其颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电研究中心、物理学院、生命科学学院等不同院系的众多师生参加了此次报告会。

在纳米尺度下,光与物质的相互作用是诸如吸收、辐射、散射等基础光学过程的核心问题,同时光与物质高效的进行相互作用,可以极大地促进片上量子信息网络的构建。Sandoghdar教授从干涉这一简单的光与物质相互作用方式为切入点,介绍了近十年中,其科研团队通过包括极低温条件下提高有机单分子吸收截面、衍射极限尺寸聚焦激光激发,光学谐振腔加速辐射体吸收辐射循环过程等不同方法成功提高了光与辐射体的作用效率,实现了单光子和单分子接近100%效率的耦合。Sandoghdar教授还介绍了其团队独立提出并发展的一套基于散射原理(光与物质相互作用的另一种表现形式)的散射干涉成像技术,这一技术不依赖于任何荧光标记,同时还具有很高的时间响应度与图像对比度,报告中展示的一系列实验结果显示了这一技术在单病毒、蛋白质的标记与追踪、细胞分裂的实时成像、脂质分泌物探测等方面的成功应用,是未来高灵敏度生物传感器的极具潜力的选择。

Sandoghdar教授的报告生动幽默,表达形式通俗易懂。此次报告既开阔了广大师生的视野、也拓宽了大家的科研思维。除了作客武汉光电论坛,Sandoghdar教授还参观了研究中心的展厅和平台,与感兴趣的老师进行了面对面交流。

 

auto_8929.jpg

 

 

 

(责任编辑:胡晓莺)

2019年3月27日,受武汉光电国家研究中心王鸣魁教授邀请,英国诺桑比亚大学傅永庆教授做客武汉光电论坛第152期,并做了题为“纳米结构智能薄膜及其传感和驱动应用”的精彩报告。报告深受广大师生的欢迎与好评,并为纳米智能薄膜在集成传感、微执行器、微流体和芯片上的应用开拓了新思路。

在热烈的掌声中傅永庆教授开始了他的报告。他首先介绍了纳米结构智能薄膜的结构特性以及应用,然后再结合自己团队的工作经历详细介绍了纳米结构智能薄膜的应用实例。

傅永庆教授团队利用水热法制备出了形状记忆聚合物,通过对形状聚合物进行结构分析,发现形状记忆聚合物在光、热等外界条件的可伸缩性,最后将形状记忆聚合物应用于生物医学中的生物支架,伤口绷带以及光学光栅。另外,傅永庆教授团队基于水热纳米线,纳米棒和纳米花,制备出纳米金属氧化物气体传感器。最后,傅永庆教授团队基于微流体学和芯片上实验室应用的压电薄膜材料,利用声波对血液中细胞进行排序,可应用于血液检测。在介绍完智能薄膜的成果之后,现场气氛活跃,师生踊跃提问。对于提问者的问题,傅教授一一详细解答,提问者都受益颇多。

傅永庆教授就职于英国诺桑比亚大学,在微纳米材料技术,压电MEMS器件,智能材料研究,特别是在薄膜表面声波微流体及芯片及薄膜形状记忆合金和聚合物研究等领域有很高的国际声望。目前已发表著作两部, SCI期刊论文数为308篇。同时傅永庆教授并受邀请做重要国际学术会议主题报告超过20次。傅永庆教授是国际薄膜协会欧洲区主席、英国物理学会会员、美国机械工程学会会员、国际电子电气工程协会会员。

华中科技大学武汉光电国家研究中心王鸣魁教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心朱䒟教授为傅永庆教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、物理学院和化学学院、材料学院等多个学院的师生倾听了本次报告并踊跃交流。

 

(责任编辑:胡晓莺)

    2019年1月14日,受武汉光电国家研究中心李强教授邀请,香港中文大学王平安教授做客武汉光电论坛第151期,并做了题为《医学影像分析与手术模拟--人工智能和虚拟现实在医学中的应用》的精彩报告。报告深受广大师生的欢迎与好评,并为医学影像中人工智能及虚拟现实技术的应用开拓了新思路。

    报告中,王平安教授主要介绍了其课题组近20年取得的大量独创性研究成果,集中在人工智能与虚拟现实两个研究方向上。首先他介绍了其团队在医学图像分析中人工智能方面的研究成果。相比于普通图像,医学图像具有数据量有限、需要医生标注、数据维度高且辨别精确度要求高等特性,这对用于医学图像分析的人工智能算法提出了很大挑战。王平安教授的课题组率先将深度学习的方法引入医学图像的相关分析中,他介绍了其团队提出的多种新型和改进的深度卷积神经网络算法以及迁移学习等域适应算法,在应用到面向组织病理学图像、超声图像、MR/CT图像以及皮肤镜图像等多种不同形式医学图像的疾病辨识中都取得了很好的辨识效果。

    在介绍完人工智能方面的研究成果后,现场气氛活跃,多名师生踊跃提问,王教授及其学生陈浩博士分别作答,相关回答令提问者备受启发。提问环节过后王平安教授介绍了其团队在医学影像中应用虚拟现实技术取得的成果。他们利用医学成像、运动追踪、物理模拟、触觉反馈以及视觉呈现的智能集成来构建逼真的虚拟环境,从而为外科手术人员提供“虚拟手术”环境,提高临床培训效果同时提高培训的安全性。具体展示了“虚拟解剖系统”、“超声引导下的活检虚拟手术系统”以及“下颌骨整形虚拟手术系统”等多套虚拟手术系统,并通过多个视频演示使广大师生认识到这些虚拟手术系统的精细与便利。

    王平安,现任香港中文大学计算机科学与工程系教授。自1999年以来,他一直担任香港中文大学虚拟现实、可视化与图像学研究中心主任,并曾担任计算机科学与工程系系主任(2014-2017)和研究生部主任(2005-2008和2011-2016)。他自2006年起担任中国科学院深圳先进技术研究院人机交互中心主任,并于2007年被中国教育部评为“长江学者讲座教授”。发表了超过470篇同行评审论文,包括190篇国际期刊论文和280篇国际会议论文。他的团队近年来在医学影像分析方面获得三项最佳论文奖,包括MIA-MICCAI 2017年最佳论文奖。

华中科技大学武汉光电国家研究中心李强教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心朱䒟教授为王平安教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、生命学院以及自动化学院等多个学院的师生倾听了本次报告并踊跃提问。


auto_7803.jpg


(责任编辑:胡晓莺)


2019年1月4日,受武汉光电国家研究中心王平教授邀请,厦门大学化学化工学院副院长,固体表面物理化学国家重点实验室副主任任斌教授做客武汉光电论坛第150期。武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为任斌教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。报告详细阐述了表面增强拉曼光谱在细胞生物和电化学研究中的应用现状,并重点介绍了其可靠性问题。

 

任斌教授首先介绍了SERS的机理,以指导高检测灵敏度的表面增强拉曼实验。然后介绍了目前对纳米材料以及生物系统相互作用的认识,以指导用于目标检测的功能化SERS纳米颗粒的设计。此外,还进一步介绍了从生物分子、病原体到活细胞的无标签(直接)和标记(间接)SERS检测的现状,并讨论了实验设计、测量条件和数据分析的潜在干扰。最后,展望了SERS在生物分析中面临的包括重复性、灵敏度、空间和时间分辨率在内的主要挑战。

 

由任斌带领的团队融合了材料、生物、化学等学科的人才,主要利用表面增强拉曼技术以及针尖增强拉曼技术,来解决电化学表面以及界面上的科学问题,研究细胞生物体系。利用表面等离子基元的效应,通过设计特殊的纳米材料获得更高的信号增强效果。并通过不断的发展仪器,如SERS和TERS,使该技术应用到对生物体的研究中。

 

除此之外,该团队希望利用原位的方法突破时间和空间分辨率的极限。为了提高空间分辨率,利用针尖增强拉曼(TERS)技术中针尖处高度局域的光电场,将空间分辨率推进到2~5 纳米。一方面,通过发展单粒子的检测方法,研究了单粒子的生长以及相互作用的过程。另一方面,对于材料表面,获得了表面每一个位点的光谱特征,实现了同时跟踪整个表面的反应以及变化。并通过该方法,研究了微观粒子以及宏观表面化学反应中的区别和联系。

 

任斌教授指出,随着SERS在灵敏度、选择性、重现性、时间和空间分辨率等方面的进一步提高,SERS将在生物和医学领域找到更重要的应用,将回答有趣的生物学问题,解决致命的临床问题。其中一个例子是利用SERS的超多重检测和多功能特性来监测小生物分子的代谢。

 

武汉光电论坛是武汉光电国家实验室举办的高端学术系列讲座,先后邀请包括美国科学院院士Britton Chance、中国工程院士、欧亚科学院院士李徳毅、美国工程院院士程正迪、澳大利亚联邦院士Tanya Monro、中国科学院院士,皇家化学会会士唐本忠在内的科学家及技术专家共计一百五十人到实验室进行学术交流,涵盖光电在信息、能源、生命、工业、国防等领域的应用。超过一万人次的师生聆听了光电论坛。武汉光电论坛已成功打造成为光电专家的集中地和承载光电智慧的锦囊。


1





(责任编辑:胡晓莺)

受武汉光电国家研究中心副主任周军教授的邀请,香港城市大学王钻开教授12月10日做客第149期武汉光电论坛,并做了题为“Nature-inspired Innovation”的学术报告。报告会由胡彬副教授主持,来自武汉光电国家研究中心及多个院系的众多师生参加了本次报告。

王钻开教授以大自然中存在的奇妙现象为例别开生面的展开报告,而后从科学的角度讲解了荷叶和猪笼草等生物中存在的界面效应,分享了他这些生物进化的精妙界面结构中所受的启发,并详细介绍了他在仿生机械和表面工程等领域开展一系列创新性研究,以及未来探索的计划

近四年来,王钻开教授及其团队发展了亚毫级几何尺寸的新型超浸润体系,在世界上首次开发了具有弹簧效应的超浸润材料,发现超疏水表面的饼状弹跳现象,打破了常规超浸材料固液接触时间的传统物理极限,将液滴与超浸润表面的接触时间的物理极限缩短了80%,并从机理上揭示了固-液动态接触时间的终极极限这一核心问题;提出了拓扑流体二极管的概念,通过调控表面结构,实现器件表面相反方向液体的流阻不同,而突破了浸润梯度驱动的单方向传输距离,并开发了一系列无源驱动器件;首次开发了仿生水下可逆粘附胶带和仿生有腿机器人等。

王钻开教授的报告风格生动幽默,把其研究工作中涉及到的仿生机械工程和表面工程领域的基础理论讲述的通俗易懂这次报告既开阔了在座师生的视野,也拓宽了大家的科研思维。

   武汉光电论坛是武汉光电国家研究中心举办的高端学术系列讲座,通过持续、规范地吸引并邀请在国内外光电领域做出重要贡献的长江学者、国家杰出青年科学基金获得者及以上层次的科学家或技术专家到实验室进行学术交流,力求打造光电专家的集中地和承载光电智慧的锦囊

2018111日下午,北京大学深圳研究生院杨世和教授做客第148期光电论坛,为广大师生作了题为“高效太阳能转换的材料创新”的精彩报告。

在报告中,杨世和教授主要讲解了近几年来自己在钙钛矿太阳能电池以及太阳能燃料领域所做的工作,重点介绍了钙钛矿太阳能电池稳定性改善、界面修饰以及太阳能燃料设备中光电极的修饰等一系列研究工作。基于界面修饰旋涂过程较难控制的问题,杨教授提出了一种新型的界面层修饰材料PPDIN6,采用三氟乙醇溶解PPDIN6,不会破坏钙钛矿,提高对界面修饰材料的溶解性,使得钙钛矿太阳能电池的填充因子达到83%以上,器件效率达到20%。同时提出一种全碳的太阳能电池器件,极大降低了器件的成本。

报告结束之后,现场的师生就钙钛矿太阳能电池结构、传输材料界面修饰等问题向杨教授提出了一些自己的困惑和见解,交流气氛十分活跃。

华中科技大学武汉光电国家研究中心陈炜教授主持本期论坛,光电国家研究中心副主任周军教授为杨世和教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自国家光电研究中心以及其他对太阳能利用感兴趣的师生倾听了本次报告。

杨世和教授本科毕业于中山大学高分子化学与物理专业,在美国莱斯大学获物理化学博士学位,师从于化学诺贝尔奖获得者Richard E. Smalley教授;在加入香港科技大学之前,曾在美国阿贡国家实验室和多伦多大学做博士后研究(师从于另一位诺贝尔奖获得者John C. Polanyi教授)。现任北京大学深圳研究生院广东纳米微材料研究重点实验室主任。他的研究兴趣包括化学和物理的有限系统、团簇、纳米材料和能量转换等方面。他和合作者在团簇、富勒烯/金属富勒烯,新型纳米材料化学、新一代太阳能电池、太阳能燃料和其他能源转换装置等领域的科学认识和发展做出了很多贡献。他目前的兴趣集中在太阳能纳米科学和纳米技术上。目前为止,他已经发表了520多篇国际期刊论文和10多篇专利,论文被引用超过30000余次,h影响因子94。他连续两次获得国家自然科学奖二等奖。目前他还是多个国际期刊的编委会成员,包括ChemNanoMat (VCH-Wiley), Sustainable Energy (Hans Publishers), International Journal of Nanotechnology (Inderscience Enterprises Ltd.)等。


2018111日上午,中国科学院化学研究所李永舫院士做客第147期光电论坛,为广大师生作了题为“聚合物太阳能电池光伏材料最新研究进展”的精彩报告。

在报告中,李永舫院士回顾了有机太阳能电池的发展历史,主要从有机太阳能电池给体和受体光伏材料、高效光伏材料需要具备的基本性质、高效给体和受体光伏材料的分子设计策略等方面对聚合物太阳能电池进行了介绍。紧接着李院士又从二维共轭聚噻吩、带二噻吩乙烯共轭支链的二维共轭聚噻吩、带共轭侧链的聚噻吩衍生物等方面对聚合物太阳能电池光伏材料的侧链工程进行了详细的介绍。最后李院士对自己研究团队已发表的关于硫烷基取代对聚合物光电性能的影响、氟取代对基于BDTBTA的二维共轭D-A共聚物给体材料光伏性能影响、基于J51聚合物给体和ITIC受体的非富勒烯聚合物太阳能电池、基于硅烷基取代的聚合物J71为给体的聚合物太阳能电池等方面的科研工作进行了精彩的报告,并对聚合物太阳能电池进行了展望和预期,他认为降低光伏材料和器件制备的成本,研究和体改材料和器件的稳定性,是将来聚合物太阳能电池能否实现实际应用的关键。

李永舫,博士,中国科学院院士,中国科学院化学研究所研究员,苏州大学特聘教授,中国化学会常务理事,北京能源与环境学会会长。1998年起开始在中国科学院化学研究所工作,1993年晋升研究员,2013年当选为中科院院士,从事聚合物太阳能电池光伏材料和器件以及钙钛矿太阳能电池等方面的研究,先后发表学术论文600多篇,国内外学术会议邀请报告120多次,发表论文已被SCI他人引用34000余次,h-因子93

华中科技大学武汉光电国家研究中心屠国力教授主持本期论坛,光电国家研究中心党委书记夏松博士为李永舫院士颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、材料科学与工程学院、化学与化工学院、能源与动力工程学院及其他院系的师生倾听了本次报告。

     

2018年9月7日上午,首都师范大学张岩教授做客第146期武汉光电论坛,为广大师生做了题为“太赫兹波前获取与调控”的精彩报告。

报告中,张岩教授围绕太赫兹波介绍了其课题组深耕十五年的广泛而深入的研究成果。由于太赫兹波段具有相干探测性好、高穿透性、光子能量低、指纹谱、宽带性等特点,而在航空航天部件缺陷检测、生物组织成像、安检、爆炸物与生物大分子等之检测乃至通信频带之延展等领域都具有广泛应用前景。早期张教授将在德国和日本做的全息和CT研究有机结合,研究了THz波段的数字全息,实现了100um级的亚波长分辨成像,并引入差分探测和偏振测量提高成像质量;还深入研究了THz涡旋光束的特性;以及THz波在亚波长结构上激发的表面波的传输特性。由于看好THz在成像领域的应用,而成像用THz器件体积庞大,张教授于是对THz超构表面做了深入研究,从单焦点与多焦点的成像、长焦深聚焦,到涡旋光束、艾里光束的产生,再到偏振选择成像、波长选择全息等,实现了对太赫兹波的频率、振幅、相位、偏振的有效调控。为进一步拓展THz波前调控维度,张教授介绍了课题组在动态调控领域所做的最新研究,包括电激励下的介质超表面金属态化、DMD/SLM对波前的自由调控等等。张教授的报告精彩翔实,他还指出超材料的引入为波前调控提供了前所未有的灵活性,形象地展望了未来在这种基本亚波长结构单元上构建的光学器件可望带来搭积木般的“乐高光学”之发展。

张岩,首都师范大学教授,超材料与器件北京市重点实验室主任。1999年获得中科院物理所光学博士学位,先后在日本山形大学,香港理工大学,德国斯图加特大学,香港科技大学,美国伦斯特理工大学以及德国康斯坦茨大学从事合作研究。目前主要从事太赫兹波谱与成像,超构表面器件等方面研究,发表SCI期刊论文220余篇,Google H因子38。

武汉光电国家研究中心副主任周军教授主持本期论坛,并为张岩教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自武汉光电国家研究中心、光学与电子信息学院等院系的师生倾听了本次报告并踊跃提问,现场气氛活跃。


auto_6801.jpg

2

201875日下午,新加坡南洋理工大学沈平教授做客第145期光电论坛,为广大师生作了题为“光纤传感”的精彩学术报告。

在报告中,沈平教授首先通过一段宣传视频直观展现了利用拉丝塔制备光纤的工艺流程,并生动介绍了光纤的发展历程和基本概念。随后,基于光纤传感的体积小、重量轻、成本低廉、耐恶劣环境、灵敏度高等诸多优势,沈平教授分别从传统光纤和微纳结构光纤(特种光纤)两大类别,详细介绍了应用于温度、应力、磁场、湿度等多参量维度的传感系统。其中,着重介绍了液晶注入型光子晶体光纤的制备流程,以及基于该光纤双折射特性的传感设计与应用。最后,沈平教授引出“Lab on fiber”的概念,总结并展望了光纤传感在未来的发展趋势与应用前景。

沈平教授于1995年获得英国伯明翰大学电子与电气工程博士学位。1999年,他加入新加坡南洋理工大学电子与电子工程学院。自2014年起,他被任命为光纤技术中心主任,并担任多个国际会议的主席、委员会成员和国际顾问。他是IEEE Photonics Society Singapore Chapter(前身为IEEE LEOS)的创始成员,目前担任OSA新加坡分会的主席。沈平教授已发表超过500篇期刊和会议论文,研究领域涉及特种光纤以及光纤光器件等,H因子达到38。近年来,他的论文年引用量高达500-800余次,并担任光学工程学会会士(SPIE Fellow)和美国光学学会会士(OSA Fellow)

华中科技大学武汉光电国家研究中心余宇教授主持本期论坛,华中科技大学副校长张新亮教授为沈平教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自我校武汉光电国家研究中心、光信学院等各院系的师生倾听了本次报告并踊跃提问,现场气氛活跃。


auto_6595.jpg

2018年7月4日,美国斯坦福大学终身教授崔屹应邀做客华中科技大学武汉光电研究中心第144期光电论坛,做了题为“纳米技术在能源、环境和织物的应用”的精彩报告。光电中心孙永明教授主持报告会,华中科技大学副校长张新亮教授为其颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。报告现场非常火爆,两个报告厅皆座无虚席,过道间挤满了人。

报告中,崔屹介绍了其课题组近10年来在斯坦福大学的大量独创性研究成果,深入浅出地向大家展示了纳米技术在当今能源、环境等领域的巨大价值。如在电化学储能研究中,他通过不断创新的12代精巧的纳米结构设计,开发了以高能硅负极为先锋的锂离子电池及锂金属电池,并成功应用于产业。针对雾霾问题,他通过独特的纳米纤维技术,实现了高效过滤PM 2.5 颗粒、透气性优异的“防霾”口罩;此外他还利用纳米技术实现了滤除水中的重金属以提供清洁水源,以及开发了海水中提取铀的崭新策略。他研究设计一款拥有神奇功效的全新纳米多孔聚乙烯“布料”:人体辐射式加热/制冷双模织物(dual-mode textile for human body radiative heating and cooling),实现正穿保温,反穿散热,“全天候”保持舒适的神奇衣服,能够有效减少能源消耗。崔屹还介绍了其他一些研究,如冷冻电镜观察锂金属、新型高温液态锂金属电池等。形形色色的在纳米技术下的独创性成果,令广大师生大开眼界;而别开生面的介绍,也让大家印象深刻。

最后的报告会提问环节,崔屹回答了关于纳米材料设计方面的一些具体问题,并与大家分享了带领团队、指导学生、如何创新等方面的经验和体会,他指出:“自由的学术氛围是创新的基础条件;在研究中,教师对于学生要多鼓励,善于‘打鸡血’,每当学生‘灰头土脸’来找你,都要让他们开开心心地走出办公室,长期的鼓励,学生才能做出更加出色的研究。”崔屹教授精彩的报告,得到广大师生的一致好评。

崔屹教授现为美国斯坦福大学材料科学与工程系终身教授。1998年在中国科学技术大学获理学学士学位,2002年在哈佛大学获博士学位,2003-2005年在美国加州大学伯克利分校从事博士后研究,2005年加入斯坦福大学材料科学与工程系,2010年获得终身教职。崔教授主要从事纳米材料在能源、光伏、拓扑绝缘材料、生物和环境领域的研究工作,发表论文400多篇,其中Science 8篇,Nature 2篇,Nature子刊73篇,Science子刊6篇,被引用超过12万次,H因子为164,授权国际专利40余件。他在2014年美国汤森路透(Thomson Reuters)集团在线公布的全球材料科学领域 “高被引科学家(Highly-Cited Researchers)”名单中排名第一,被誉为“世界最具影响力的科学头脑”。他是美国材料学会(Materials Research Society)会士、美国电化学会(Electrochemical Society)会士、英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)会士,世界知名科学期刊《纳米快讯》(Nano Letters)副主编,美国湾区太阳能光伏联盟(Bay Area Photovoltaics Consortium)主任以及美国电池500联盟(Battery500 Consortium)主任。他创立了Amprius公司、4C Air公司和EEnovate Technology公司。获得过一系列国际重要奖项,包括2017年度布拉瓦尼克青年科学家奖、2015年MRS Kavli Distinguished Lectureship in Nanoscience, Resonate Award for Sustainability、2014年Nano Energy奖、2014年Blavatnik(布拉瓦尼克)国家奖入围奖、2013年IUPCA(国际理论化学与应用化学联合会)新材料及合成杰出奖、2011年哈佛大学威尔逊奖、2010年斯隆研究基金、2008年KAUST研究奖、2008年ONR 年轻发明家奖、2007年MDV创新奖等,2004年入选“世界顶尖100名青年发明家”。


auto_6590.jpg



2018622日下午,上海交通大学千人计划讲席教授韩礼元做客第143期光电论坛,为广大师生作题为高性能钙钛矿电池:从电池到模块的学术报告。

钙钛矿电池由于其优异的光电性能及易于制备的特点,在最近的几年得到了快速发展。在报告中,韩礼元教授首先简要介绍了钙钛矿太阳能电池的发展衍变过程。然后,着重介绍了他们在1cm2 面积上取得效率认证的包括重掺杂、开发渐变异质结结构以及添加剂工程等相关工作。接下来,韩礼元教授为大家展示了他们开发的制备大面积高质量钙钛矿薄膜的软膜法,利用这种方法结合他们开发的新的无溶剂钙钛矿前驱体,成功制备出面积为6*6cm2的钙钛矿模块、并取得了效率为12.1%的首个钙钛矿模块效率记录。最后,韩礼元教授就钙钛矿电池成本进行了分析并对其未来的发展进行了展望。

韩礼元,上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室千人计划讲席教授,日本国立物质材料研究所首席科学家。1988年毕业于日本大阪府立大学应用化学专业,工学博士。先后在日本DIC公司和Sharp公司工作了18年。2008年被邀请到日本国立物质材料研究所担任下一代太阳电池中心主任。韩礼元教授在提高太阳能电池的转换效率和模块技术创新上有很高的造诣, 在Science, Nature, Nature Energy, Nature Communication, Joule, 等世界顶尖期刊上发表了200多篇高水平学术论文,申请专利150多项。今后的主要研究方向是开发大面积、高效率、高稳定性的钙钛矿太阳能电池,推动该电池产业化进程。

华中科技大学武汉光电国家研究中心陈炜教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心党委书记夏松为韩礼元教授颁发了武汉光电论坛纪念盘,来自光电国家研究中心、光电学院和其他学校的师生倾听了本次报告并踊跃提问,现场气氛活跃。




 


2018622日上午,深圳大学汪国平教授做客第142期武汉光电论坛,为广大师生作了题为超材料与超表面导引”的报告。

超材料与超表面导引表现出天然材料所不具备的新奇性能而在光集成、光通信、微纳光学、隐身、超分辨成像与传感等众多领域显示出巨大的应用潜力,是国际学术前沿的热点研究领域,曾先后三次被Science评为年度全球十大科技进展之一。在本次报告中,汪国平教授首先介绍了超材料的发展历程、构成、性能特点及其在负折射率材料、零折射率材料、完美透镜和隐身等方面的应用和发展;紧接着,汪教授阐述了超表面的构成、发展及应用;后面又依次介绍了光栅结构超表面在波前整形、灵活调控Fano共振和远场超分辨成像等方面的研究进展;最后,汪教授对超材料和超表面的发展及应用进行总结,他指出超材料和超表面所具有的新奇特性,为灵活调控光场奠定了基础,为制备新型光学元件与系统集成提供了新途径,可望在未来众多科技领域产生颠覆性的作用。

汪国平,1994年获得四川大学光学专业博士学位,先后在大阪大学、东京工业大学、香港科技大学、南洋理工大学做博士后和访问学者。现为深圳市国家级领军人才,深圳大学特聘教授,电子科学与技术学院院长。曾任武汉大学二级教授、珞珈学者特聘教授。分别获国家自然科学奖二等奖、湖北省自然科学奖一等奖、教育部首届全国高校优秀骨干教师奖等多项奖励。国家自然科学基金委数理科学部、信息科学部专家评审组成员,指导的博士生分别获得2009和2010年度全国优秀博士论文提名奖。在光学超材料、光学超分辨成像与传感、表面等离激元纳米光子学等前沿领域取得多项创新性研究成果,发表SCI论文100多篇,包括Phys. Rev. Lett.、Nature Commun.、Phys. Rev. Appl.、Phys.Rev. B (Rapid Commun.)、 Appl. Phys. Lett.、Opt. Lett.、ACS Nano、Nanoscale等60余篇,合著英文专著《Plasmonic Nanoguides and Circuits》一部。主持包括国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家科技部纳米重大专项课题、教育部新世纪优秀人才计划等省部级以上研究项目20余项。

华中科技大学武汉光电国家研究中心王健教授主持本期论坛,研究中心副主任张新亮教授为汪国平教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自武汉光电国家研究中心、光电学院近100名师生倾听了本次报告并踊跃提问,现场气氛活跃。

dsc03103