中国激光杂志社香港分社副社长、香港城市大学雷党愿入围Falling Walls科学突破奖

发布时间：2026-08-24来源：爱光学

等离激元光热打印突破透明功能材料制造壁垒

近日，总部位于德国柏林的Falling Walls Foundation公布了跨界创新2026年度科学突破奖（Falling Walls Science Breakthroughs of the Year）入围名单，（点击查看）。中国激光杂志社香港分社副社长、Advanced Photonics Nexus 编委、香港城市大学材料科学及工程学系和物理学系双聘教授、功能光子学研究中心副主任雷党愿教授凭借“Breaking the Wall of Printing Transparent Materials（突破透明材料打印壁垒）”项目，与来自美国麻省理工学院和斯坦福大学等九名学者共同入围工程与技术类别十大年度科学突破奖。这次入围体现了国际学术界和产业界对雷教授在微纳光子学和光学高端制造领域原创研究成果的高度认可。该入围研究成果亦于早前荣获2025年中国光学十大进展提名奖，雷教授亦新近当选国际光电工程学会会士（SPIE Fellow）。

图片来自Falling Walls Foundation网站

透明金属氧化物兼具导电、半导体和介电功能，是柔性显示、智能传感、集成光电子及新一代透明电子系统的关键材料。其传统制造技术通常依赖真空环境、多步光刻和超过400摄氏度的高温退火，不仅流程复杂、能耗高，且难以兼容柔性聚合物基底。针对这些材料加工和器件制备的长期瓶颈，雷党愿教授团队发展了基于等离激元纳米光子学原理的光热打印技术，以飞秒激光激发银纳米线等离激元共振，产生快速、局域且可编程的瞬态热场，使透明金属氧化物前驱体在室温、常压空气环境中完成原位转化与微米尺度图案化。

图片来自雷教授团队与合作者团队

这项技术将材料合成与高精度图案化及器件制造合并为一步实现，无需使用光刻胶、真空设备和复杂光刻工艺及高温后处理，单点材料转化时间小于0.3秒，精度可达微米级别。利用该技术，雷教授团队与合作者于欣格教授团队制备出密度高达每平方厘米48,400个全金属氧化物晶体管阵列及集成逻辑门，器件性能达到同类高温真空工艺水平，研究结果发表于Nature Materials 2025, 24, 2001。该打印技术为低成本、高通量、低能耗的透明电子器件制造提供了全新路径，有望推动高密度集成电路、主动矩阵显示、柔性及可穿戴电子、智能传感器和微纳光电器件加速走向规模化应用。

雷党愿教授长期从事等离激元纳米光子学、极端空间和时间尺度光场调控、光—物质相互作用和低维量子材料光物理基础研究，亦逐步构建起“光生热精准制造—光子调控高效散热“的热光子学应用基础研究创新体系。在发明等离激元光热打印技术后，其团队最近发展出基于微纳光腔结构、可绿色降解的生物质双层无损全彩辐射制冷器件。该器件结合米氏散射、黑体辐射、微腔共振和薄膜干涉等光学原理，在无吸收产生丰富色彩的同时实现97.0%的太阳光反射率，解决了在超白衬底上无损产生鲜艳色彩的科学问题，并在香港湿热环境下获得高达9摄氏度的亚环境降温，展示了从绿色制造到低碳热管理的系统性创新能力，研究成果发表于Nature Energy 2026, 11, 985。

图片来自Nature Energy 2026, 11, 951

作为相关成果的共同通讯或通讯作者及核心完成人，雷党愿教授负责科学问题凝练、技术路线设计、跨学科团队组织和相关成果转化。他先后获得国家自然科学基金优秀青年科学基金（港澳）和香港研究资助局及香港创新科技署等多个大型研究项目支持。迄今已发表论文286篇，h指数78，总引用近2万次，多次入选全球前2%顶尖科学家榜单和ScholarGPS世界前0.5%高被引学者；相关成果发表于Nature Materials、Nature Energy、Nature Communications、Science Advances、Light: Science & Applications、Advanced Photonics 等国际高水平期刊，获批中美专利3项（转化1项），荣获2项日内瓦国际发明展金奖和亚太经合组织创新、研究和教育科学奖提名奖。

从基础光物理到高端光学制造，再到绿色电子器件热管理，雷党愿教授团队正在积极地把纳米尺度的光热效应转化为可服务于产业和社会的先进技术方案。此次入围Falling Walls 2026年度科学突破奖，不仅是国际同行对其原创研究的肯定，也进一步彰显了中国香港科研力量在高端制造、可持续发展和交叉工程创新研究领域的国际影响力。