在黄维院士领衔的柔性电子全国重点实验室重组之后，化学与生命科学学院解令海教授作为首席科学家牵头的“十四五”国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项项目启动之际，黄维院士与解令海教授课题组在美国化学会专业物理化学杂志《The Journal of Physical Chemistry Letters》上以“在纳米尺度上格芴基有机跨维材料尚未探测的光电特性（The Unexploring Optoelectronic Features in Organic Trans-Dimensional Materials of Gridofluorenes at the Nanoscale）”为题最新发表了格芴（Gridofluorenes, GFs）原创成果展望。该文是受JPCL的主编、西班牙海梅一世大学（Universitat Jaume I）Juan Bisquert教授邀请，经过精心构思并撰写成文发表在“Materials, Physics, and Chemistry of Neuromorphic Computing Systems” 专刊上（图一），同时被选为杂志封面。
图一 格芴展望文章链接，https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jpclett.4c03432
该文以有机化学结构物种作在物质、能量、信息与智能四元技术中的应用开篇。概述了有机物种的指数爆炸式增长的要义，洞察了无机结构与有机结构化学探索研究过程中相反趋势，即无机正朝着更小尺度进化以及有机朝着更大的系统不断涌现创新。随着取向有机原子-分子-纳米-介观跨尺度结构主线并聚焦在纳米尺度下维度效应引出Perspective主题。
本文立足有机半导体分子局限的基础科学问题，引发思考并提出了如何突破类无机光电特性为核心科学目标。以此视角为出发点，提出有机纳米策略，落脚于有机纳米格芳烃（ONGA）分子家族，特别以格芴为焦点，随后提出基于此的有机纳米维度调控及其未来巨大探索空间。
本文追溯并澄清有机纳米零维度、一维度、二维度以及三维度结构的历史以及多样性结构，重点突出格芴有机纳米在多维度下具体特征以及进展，提出了不同维度纳米结构创新的关键点，展望多维度结构未来探索研究方向。核心要点如下：
1）大环格芴是真正的有机零维纳米分子，具有强大的功能集成和广泛的光电可调性，可用于有机高维纳米材料（1）MACROCYCLIC GFS ARE REALLY ORGANIC ZERO-DIMENSIONAL NANOMOLECULES WITH THE MERITS OF THE POWERFUL FUNCTION INTEGRATION AND WIDELY OPTOELECTRONIC TUNABILITY THAT ARE SCALABLE FOR ORGANIC HIGH-DIMENSIONAL NANOMATERIALS）；
2）有机聚纳物拥有巨大的化学空间和物种库，可以对立统一柔性电子学中力和光电子之间的矛盾（2）ORGANIC POLYNANOMERS POSSESS THE HUGE SPACE AND LIBRARY TO UNIFY THE CONTRADICTION BETWEEN MECHANICS AND OPTOELECTRONICS IN FLEXIBLE ELECTRONICS）；
3）有机二维纳米结构的空间设计为电泵浦激光和量子材料带来了新的希望（3）STERIC DESIGN OF ORGANIC 2D NANOSTRUCTURES BRINGS A HOPE OF ELECTRICALLY PUMPED LASING AND QUANTUM MATERIALS）；
4）有机三维纳米结构可作为有机体半导体，其潜在的激子与电子行为与无机半导体材料完全一致。（ORGANIC 3D NANOSTRUCTURES SERVE AS THE ORGANIC BULK SEMICONDUCTORS WITH POTENTIAL EXCITON AND ELECTRONIC BEHAVIORS THAT COMPLETELY RESEMBLE THOSE OF INORGANICS）。
在此基础上，展望了分级跨尺度与跨维度是整个化学领域尚未充分探索的物理化学特性（HIERARCHICALLY CROSS-SCALE AND TRANS-DIMENSIONAL EFFECTS ARE NOT FULLY EXPLORED ON MATERIALS PROPERTIES AND FUNCTIONALITIES AS WELL AS DEVICE PERFORMANCE），进一步从光电力热的跨维度效应展望了分数维度、多维度以及混合维度等创新方向。
图二 分子系统与有机器件中心（CMSOD）的格芴致智科技创新蓝图
最后，展望了21世纪化学中心使命是通过探索格芴致智跨尺度超循环来发明人工智能机器人化学家（AiRCs）（THE CENTRAL MISSION OF CHEMISTRY IN THE 21ST CENTURY IS THE ARTIFICIALLY INTELLIGENT AND ROBOTIC CHEMISTS (AIRCS) BY THE CROSS-SCALE SUPERCYCLIC EXPLORATION OF THE GRIDOFLUORENES FOR INTELLIBOTS (GFIB) ）。
该文章是黄维院士与解令海教授团队长期致力于有机柔性电子领域前沿探索的结果与规划。该文观点为有机跨维度材料的基础研究、应用基础研究、应用技术研究及其技术产业化开发提供了重要理论支撑，特别是为有机微显示材料创新提供了全新思路，彰显了我国科研团队在该领域的创新能力与国际影响力，也为未来有机量子点‘分子光电机热一体化’及其化学智能生态构建奠定了科学基础。
论文第一作者王永霞博士，通讯作者包括魏颖、成孝刚、解令海和黄维。本研究由国家重点研发计划项目（2024YFB3612600）、国家自然科学基金面上项目（22071112, 22075136, 22275098, 22302097, 62288102, 62371253）及江苏省重点研发计划社会发展项目（BE2022680）资助。其中，根据国家重点研发计划2024年项目指南溶液加工型超高分辨全色有机微显示器件(1.6，基础研究)，重点专项项目“溶液电沉积构筑超高分辨全彩有机微显示的关键技术基础研究” 立项。该项目由解令海教授作为项目负责人（首席科学家），联合中国地质大学（北京）安琪教授、北京印刷学院陈寅杰教授、厦门大学谢国华教授、南京邮电大学江翼教授以及云南创视界光电科技有限公司（京东方云南公司）黄寅虎总经理等共同承担。
撰稿：汪莎莎 编辑：彭芃 审核：乔祖琴、罗志敏