（圖為大功率紫外LED光固化系統(tǒng)）
（圖為高效節(jié)能自然光照明系統(tǒng)）
為老百姓趕走霧霾：等離子體空氣凈化器
隨著PM2.5和霧霾成為人們心中揮之不去的“心霾”，空氣凈化器得到了更多青睞。較之普通家用濾網(wǎng)型空氣凈化器的高耗材成本，原本在工業(yè)上廣泛應用的等離子體集塵技術憑借吸附力強、無二次污染、不產(chǎn)生額外耗材成本等優(yōu)勢，經(jīng)過小型化改造后也走進了千家萬戶。但由于目前在售的等離子體空氣凈化器普遍價格高昂，區(qū)瓊榮副教授所在的等離子體應用實驗室便通過精簡技術設計來降低成本。
區(qū)教授所展示的空氣凈化技術是一種模塊，可移植進空調(diào)、空調(diào)扇和普通風扇，結構非常緊湊，可以簡單地理解為在以上傳統(tǒng)風扇和空調(diào)的基礎上集成了等離子體空氣凈化技術?？紤]到普通百姓家中空間有限，區(qū)教授設計的等離子體空氣凈化器的體積更??；為了省去清洗集塵板的煩惱，還可去掉集塵板，通過靜電沉降原理除塵埃，非常適合安裝于不便于維護的場合，如無人負責的公共場所，或者安裝于天花板吊頂?shù)取?br /> 區(qū)教授所在團隊進行的技術優(yōu)化，有望使等離子體空氣凈化器的市售價格降低為同類產(chǎn)品的一半，從而使其大量普及成為可能。據(jù)稱，他們對未來合作伙伴提出了一個前提條件，即產(chǎn)品定價需在千元左右，要打造“老百姓消費得起的等離子體空氣集凈化器”，實現(xiàn)在霧霾天也能讓新鮮空氣真正“飛入尋常百姓家”。
輕薄透的大屏幕體驗：OLED透明電極處理與界面修飾
OLED即有機發(fā)光二極管，為區(qū)別于傳統(tǒng)以無機化合物制成的二極管（LED）產(chǎn)品，在簡稱前加上字母“O”以作區(qū)分。OLED技術現(xiàn)已被廣泛用于小型顯示屏幕制造，較之LED，OLED技術更節(jié)能環(huán)保，屏幕可視角度更大、刷新頻率更高，在圖像質(zhì)量、分辨率、色階和節(jié)能等方面有著巨大優(yōu)勢。目前，各國企業(yè)與研發(fā)部門都致力于開發(fā)OLED大屏顯示技術，如三星和LG推出的55寸OLED顯示屏電視等。但由于高昂成本的局限，現(xiàn)僅停留在產(chǎn)品展示階段，尚未進入量產(chǎn)。針對OLED應用的現(xiàn)狀，區(qū)瓊榮副教授的團隊在OLED器件制備的工藝中引入等離子體表面處理技術，通過提高陽極ITO表面功函數(shù)以降低工作電壓，從而提高了器件的工作效率，降低了部分成本。
目前，團隊正致力于通過功能化處理對OLED界面進行修飾。區(qū)教授將OLED器件比作三明治。這個“OLED三明治”一般由7、8層組成，層與層之間若不能實現(xiàn)互聯(lián)，電荷傳輸就不流暢；若結合不牢，氧氣、水蒸氣等就有可能進入層與層之間的縫隙、侵蝕器件，從而縮短使用壽命。
區(qū)教授的團隊已完成了對OLED界面的活化處理，即在“OLED三明治”的每一層上原本無規(guī)律運動的分子之間“搭橋”，使之相連成網(wǎng)，以使分子之間的電荷傳輸更為流暢。接下來，團隊將基于類似的目標，致力于在層與層之間進行橋接，通過引入等離子處理工藝來提高氣密性和電荷輸運流暢性，從而提高器件的工作效率、延長使用壽命。區(qū)教授認為，OLED器件制作流程數(shù)少，且可以通過材料和工藝上解決成本問題，因而他對OLED在未來技術成熟、競爭充分情況下的市場競爭力很有信心。
健康舒適的高效節(jié)能：一體式自然光與LED混合照明系統(tǒng)
常見的自然光照明系統(tǒng)一般通過大型管道內(nèi)的反光鏡逐級反射，將室外自然光引入室內(nèi)，存在體積大、結構復雜、不易安裝、造價高和無法控制亮度等限制。由葛愛明副教授領導的應用光學課題團隊獨創(chuàng)了自然光照明系統(tǒng)，則很好地克服了以上問題。近日，一篇描述該團隊首創(chuàng)的自然光與發(fā)光二極管（LED）混合照明系統(tǒng)的研究論文《Hybrid daylight/light-emitting diode illumination system for indoor lighting》再次被美國光學學會（Optical Society of America）光學類頂級刊物《Applied Optics》刊發(fā)。通過模擬實驗證實，在保持室內(nèi)相同光照水平下，使用團隊首創(chuàng)的一體式自然光與LED混合照明系統(tǒng)比使用傳統(tǒng)日光燈照明平均可節(jié)省66.28%的電能，比僅用LED替代日光燈的方案多節(jié)省41.62%以上的電能。
該一體式混合照明系統(tǒng)的室內(nèi)照明器被設計為由自然光燈和四盞LED共同組合而成的“小燈”。室外自然光通過收光面板采集，經(jīng)由導光管傳導進入“小燈”的中間部分的自然光照明燈具，作為白天室內(nèi)主要光源；圍繞自然光照明器的四周的LED由傳感器控制，隨時根據(jù)導入自然光的變化自動減光或補光。收光面板在白天儲存的太陽能將為LED提供電能。因此無論是在凌晨還是黃昏，室外天氣是陰天或是晴天，這一照明系統(tǒng)都能夠為室內(nèi)提供24小時全天候的舒適的照明。
白天光-光轉(zhuǎn)換的純自然光以零能耗的特點為室內(nèi)提供健康舒適的照明，真正實現(xiàn)高效節(jié)能。葛愛明教授認為，該照明系統(tǒng)在白天需要照明的地下商場、停車場及大型會議室等場所具有廣闊的應用前景。復旦大學應用光學課題組團隊今后將進一步對一體式自然光與LED混合照明系統(tǒng)進行優(yōu)化，以便實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標。
能源環(huán)保成果：脈沖功率及放電等離子體技術
目前，國內(nèi)外對難降解有機物廢水的常規(guī)處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等，但這些方法對有毒有害的高分子有機物處理效果不佳，或有周期長、成本高的缺陷。近年來，快脈沖放電等離子體技術用于難降解污染物處理已經(jīng)被實驗證明是一種行之有效的方法，受到學者的廣泛關注。
快脈沖放電等離子體污水、廢水處理新技術是集高能電子、臭氧氧化、紫外輻射于一體的全新概念高級氧化法?？烀}沖放電等離子體直接與污水大面積接觸，直接產(chǎn)生活性極強的自由基，對污水進行高級氧化作用，并且具有工藝結構簡單、處理耗能低、殺菌滅毒效果好等不可替代的綜合優(yōu)勢。
要產(chǎn)生等離子體放電，首先要解決好放電電源的問題。劉克富教授團隊研制成功的全固態(tài)高壓脈沖功率源則可以瞬間釋放超大功率（MW量級），為其提供了充足的驅(qū)動源。該固態(tài)脈沖功率源采用固態(tài)開關電壓疊加技術，尤其具備納秒脈沖上升沿壓縮技術，其幅值、脈寬、頻率、極性多參數(shù)可調(diào)，可調(diào)制任意脈沖波形，兼具壽命長、體積小、可長時間持續(xù)運行的優(yōu)點，具有高功率傳輸效率和高可靠性等多方面技術優(yōu)勢。
其次，等離子體反應器與脈沖功率源的匹配問題也需做考慮，而高效的等離子體放電反應器結構為劉克富教授團隊擁有的另一項國家專利，該反應器的放電空間與污水有大接觸面，充分利用放電產(chǎn)生的超強紫外光、臭氧和高能電子，達到最大氧化、除污效果。
據(jù)悉，該研究項目已得到多項國家自然科學基金資助，研究成果已獲2項國家發(fā)明專利，并與中國工程物理研究院、中國兵器工業(yè)公司、中國電子集團、國防科技大學、哈爾濱工業(yè)大學、大連理工大學等研究所、企業(yè)和科研院校展開了卓有成效的合作，為其科研工作提供先進的固態(tài)脈沖驅(qū)動源，不僅可以為國防工程提供強勁的驅(qū)動能源，還能在能源、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生領域有所貢獻。該團隊的另一研究成果——快脈沖放電等離子體高級氧化法未來還將在中藥廢水毒性降解、農(nóng)藥毒性降解、醫(yī)藥抗生素等行業(yè)大幅推廣。據(jù)劉克富教授介紹，目前他們的研究團隊正在與北京同仁堂中藥研究院合作，針對中藥廢水毒性降解開展研究。
