在過去幾年中，已發(fā)表的關(guān)于鈣鈦礦材料的研究收集穩(wěn)步增長(zhǎng)，其應(yīng)用中的某些挑戰(zhàn)成為我們提交的收件箱中反復(fù)出現(xiàn)的主題。所有學(xué)科的研究人員面臨的一個(gè)關(guān)鍵問題是鈣鈦礦材料對(duì)熱和濕氣的不穩(wěn)定性 - 在大多數(shù)應(yīng)用中它們保證會(huì)遇到兩種情況。

世界各地的許多科學(xué)家正在研究這個(gè)問題，但是馬東玲博士和她在中國(guó)和美國(guó)的合作者最近突然出現(xiàn)并提出了濕度和熱不穩(wěn)定性的可能解決方案，現(xiàn)已發(fā)表在Solar RRL雜志上（見故事）這里簡(jiǎn)要介紹或詳細(xì)信息）。

可再生能源只是馬博士在INRS研究的一個(gè)分支：她的團(tuán)隊(duì)還研究了功能性納米材料在生物應(yīng)用和催化中的應(yīng)用。我有機(jī)會(huì)采訪了她（DM）和她的學(xué)生，他是Solar RRL論文的第一作者，Deepak Thrithamarassery Gangadharan（DTG）。



馬博士，我相信你在移居加拿大之前在浙江大學(xué)（中國(guó)）完成了碩士學(xué)位，然后在倫斯勒理工學(xué)院（美國(guó)）獲得了博士學(xué)位。您是否喜歡四處走動(dòng)，看到不同的地方，并了解不同的思維方式？

DM：是的，我非常喜歡四處走動(dòng)，體驗(yàn)不同的文化。的確，這就是我決定出國(guó)留學(xué)博士學(xué)位的原因。我確實(shí)看到中國(guó)和美國(guó)之間的思維方式有很大差異，但我并沒有看到美國(guó)和加拿大之間存在太大差異。我相信，結(jié)合不同的思維方式有助于解決科學(xué)問題。

你最喜歡的地方坐在哪里獨(dú)自思考？

DM：確實(shí)很多地方。我的后院甲板，我的書房，在湖泊，海洋等前面。它們都是我最喜歡的地方。

DTG：在山頂上，觀看風(fēng)景的精致和思考莫名的宇宙。

請(qǐng)描述你的辦公桌 - 他們是完美的組織，完全混亂，還是介于兩者之間？

DM：它沒有完美的組織，但基本上可以公平地說(shuō)它組織得很好。我可以在桌面上輕松找到一個(gè)項(xiàng)目。

DTG：介于兩者之間。我相信“混亂是秩序尚未破解”，這是JoséSaramago的小說(shuō)“雙重”中的一句話。

當(dāng)你有工作時(shí)間時(shí)，你喜歡做什么？

DM：旅行，尤其是與家人一起旅行。我也喜歡在家里放松，看書，和家人一起看電影，和寵物一起玩，園藝，和朋友見面等等。除了工作之外，我們還有許多工作和享受。

DTG：我喜歡夏天騎自行車。我喜歡閱讀，跑步和打羽毛球。

什么類型的動(dòng)物最能反映出你的個(gè)性？

DM：不太確定。也許，狗。

馬博士，您的工作涵蓋了納米材料的基礎(chǔ)研究以及其廣泛的潛在應(yīng)用（太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換，催化，生物跟蹤）。您是如何開始在這些領(lǐng)域開發(fā)納米材料的？

DM：當(dāng)我在倫斯勒理工學(xué)院（美國(guó)）開始我的博士論文項(xiàng)目時(shí)，我開始使用納米復(fù)合材料。我立刻對(duì)納米材料及其獨(dú)特的性質(zhì)感到驚訝。在我的博士期間，我主要使用TiO 2納米顆粒。我進(jìn)行了表面改性并將它們與聚合物材料結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)改善的電性能。這項(xiàng)工作最終導(dǎo)致了一項(xiàng)專利和幾篇研究文章。與此同時(shí)，我致力于將納米粒子自組裝成微尺度管結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)發(fā)表于Appl。物理學(xué)?？靾?bào)。并且還導(dǎo)致了一項(xiàng)發(fā)明和相應(yīng)的專利。我在3。5年內(nèi)完成了博士項(xiàng)目。我立即獲得了NSERC訪問獎(jiǎng)學(xué)金，在加拿大國(guó)家研究委員會(huì)的Steacie分子科學(xué)研究所（渥太華）工作，在那里我繼續(xù)研究納米材料，但種類很多。我主要關(guān)注染料摻雜二氧化硅納米粒子和超順磁核@染料摻雜二氧化硅殼的開發(fā)用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的納米顆粒，導(dǎo)致幾個(gè)被引用的出版物。兩年半后，我獲得了助理教授職位。實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的巨大潛力，并被太陽(yáng)能電池和催化的戰(zhàn)略重要研究領(lǐng)域所吸引，在我成為助理教授后，我開始在這些領(lǐng)域?qū)で笮碌难芯空n題。

你能解釋一下你最近對(duì)非專科醫(yī)生鈣鈦礦穩(wěn)定性的研究結(jié)果嗎？

DTG：鹵化鈣鈦礦是太陽(yáng)能電池應(yīng)用中晶體硅的潛在低成本替代品，因?yàn)樗梢栽诟偷臏囟认轮圃?。但是鈣鈦礦裝置很容易在濕氣和熱量下降解。在我們最近的文章中，我們修改了鹵化物鈣鈦礦及其沉積方法，以生產(chǎn)高度穩(wěn)定和高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

1月份，我相信您與中國(guó)東吳大學(xué)的研究人員合作，共同研究高性能太陽(yáng)能電池的新概念。你能告訴我們一點(diǎn)這個(gè)項(xiàng)目嗎？

DM：好的。我很高興得到這筆補(bǔ)助金。在這個(gè)合作項(xiàng)目中，我們計(jì)劃加入魁北克和東吳團(tuán)隊(duì)的力量，開發(fā)基于可加工溶液，高質(zhì)量，近紅外（NIR）量子點(diǎn)的新型，低成本，高性能“混合”太陽(yáng)能電池（ QDs）和納米結(jié)構(gòu)Si，使用納米技術(shù)最新進(jìn)展中出現(xiàn)的新概念。

您實(shí)驗(yàn)室目前正在進(jìn)行哪些其他主要研究？

DM：我的團(tuán)隊(duì)基本上由材料化學(xué)家組成。我們喜歡合成我們自己的新納米材料或納米結(jié)構(gòu)，并在能源和生物醫(yī)學(xué)相關(guān)應(yīng)用中進(jìn)行探索。更具體地說(shuō)，我的小組的主要研究興趣包括開發(fā)各種納米粒子（如半導(dǎo)體量子點(diǎn)（QD），過渡金屬催化納米粒子和各種形狀的等離子體納米結(jié)構(gòu)），1D納米結(jié)構(gòu)（如TiO 2納米棒） ），2D納米結(jié)構(gòu)（如石墨烯和C 3 N 4），以及納米復(fù)合材料/納米復(fù)合材料（如QD裝飾的碳納米管，雙金屬核@殼） 納米粒子，二元金屬氧化物納米管和石墨烯包裹的Cu納米線）用于能源（特別是太陽(yáng)能電池），催化（包括光催化）和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

作為科學(xué)家和作家，您想評(píng)論科學(xué)出版的現(xiàn)狀和未來(lái)方向嗎？

DM：請(qǐng)?jiān)试S我特別評(píng)論太陽(yáng)能電池的出版物：報(bào)告高效率是件好事。但效率并不是太陽(yáng)能電池的唯一重要因素，不應(yīng)成為該領(lǐng)域研究人員的唯一目標(biāo)，以便在備受矚目的期刊上發(fā)表文章。穩(wěn)定性也非常重要，需要進(jìn)行大量調(diào)查。此外，物理見解和基本理解至關(guān)重要。我們必須從“簡(jiǎn)單的高效率”轉(zhuǎn)移眼睛。

您是否也可以對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究的未來(lái)發(fā)展方向發(fā)表評(píng)論？

DTG：我對(duì)目前鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究的進(jìn)展感到高興和樂觀。研究人員能夠在不同的實(shí)驗(yàn)室中重現(xiàn)高效率，就光伏研究而言，大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的雙位數(shù)效率是重要的里程碑。同樣，除非研究人員解決鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的毒性和穩(wěn)定性，否則我擔(dān)心這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化將具有挑戰(zhàn)性。特別是，無(wú)鉛鈣鈦礦太陽(yáng)能電池至關(guān)重要。例如，歐盟規(guī)定只有0.1％（重量）作為電子器件中每種均質(zhì)材料中鉛的最大允許濃度，而有效的鈣鈦礦太陽(yáng)能器件含鉛量超過10％。

如果你能在第一天給新的本科學(xué)生一條建議，你會(huì)告訴他們什么？

DM：努力工作，不要輕易放棄。

DTG：運(yùn)用科學(xué)思維解決問題，永不放棄。