摩擦/力致发光是指材料在受到机械力学作用时可将机械能转化成光能的一种物理现象。由于摩擦/力致发光独特的能源利用方式及其可视化、分布式力学响应特征，摩擦/力致发光材料在新一代显示与成像器件、结构健康监测、生物力学传感、人工智能、人机交互等领域展现出巨大的应用前景。然而，摩擦/力致发光的机理较为复杂，材料普遍存在亮度低、自恢复、重复性能差以及易受环境干扰等问题，严重限制了其实际应用。

中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室摩擦物理与传感课题组王赵锋研究员团队长期从事摩擦/力致发光研究，在该领域发现了复合型、自激活摩擦/力致发光（Materials Horizons,2019,6,2003），提出了界面摩擦电场诱导电子轰击发光物理模型（Nano Energy,2022,96,107075），基于该模型，进一步创制出自充能、长寿命摩擦/力致发光材料及性能（Advanced Science,2022,9,2203249）。

近期，该团队联合浙江大学、兰州大学等机构科研人员在摩擦/力致发光机理、材料及性能调制方面取得了系列进展。通过对经典摩擦/力致发光材料ZnS:Cu的合成工艺及相结构的精准调控，解耦其发光物理过程，证实ZnS:Cu的摩擦/力致发光与其压电性正相关（ACS Nano,2025,19,36578）。在复合型、自激活摩擦/力致发光机理研究方面，该团队基于实验结果，提出了“复合弹性体宏观受力后可在界面处产生高能辐射”的创新观点，建立了基于高能辐射缺陷的自充能、长寿命摩擦/力致发光设计策略（图1；Small,2025,21,e06203）。此外，针对摩擦/力致发光材料复合的稳定性和均一性问题，团队近期还开发出一种基于力致发光的应力传感水凝胶，不仅解除了传统摩擦/力致发光材料仅能应用于疏水环境的限制，还为生物力学监测与传感提供了新思路和新途径（Advanced Functional Materials,2025,35,2420142）。

图1. SLMPD/PDMS在紫外辐照、X射线辐照和拉伸刺激前后的光谱对比，以及界面高能辐射缺陷物理机制。

在复合型、自激活摩擦/力致发光研究方面，团队进一步克服了其在自恢复和循环稳定性方面的不足，发展出了一种基于界面摩擦电场诱导电子轰击发光模型的稀土掺杂磷酸盐基摩擦/力致发光复合材料（Ca₆BaP₄O₁₇:Ce³⁺/PDMS）。无需预充能，该材料在机械力学的刺激下可直接展现出明亮的蓝色发光，并可循环显示1000次左右（Advanced Functional Materials,2024,34,2401535）。通过对界面摩擦电势及辐射跃迁效率调控，团队进一步构筑出一种在高频拉伸刺激下具有高重复性和高稳定性的力致发光复合弹性体（CaBa₄(PO₄)₃Cl:Eu/PDMS），该材料可展现出20000次以上的重复、稳定摩擦/力致发光（图2），为该领域长期存在的循环稳定性不足问题提供了有效解决方案（Advanced Materials,2025,37,2505071）。

基于团队在高稳定性摩擦/力致发光复合弹性体方面的重要成果，北京科技大学刘泉林教授在Matter上发表评论文章，通篇评论了王赵锋研究员团队在此方面的最新研究进展并给予了高度评价（Matter,2025,8,102349），反映出该成果对于摩擦/力致发光领域的重要意义。

图2. CaBa₄(PO₄)₃Cl:Eu/PDMS复合弹性体的力致发光重复性和自恢复性。

以上研究工作得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、中国科学院区域发展青年学者项目、中国科学院“西部之光-西部交叉团队”专项、甘肃省自然科学基金重点项目等支持。