背景介绍

传统传感器的局限与纳米纤维的潜力

金属离子检测在环境污染监测、食品安全和生物医学领域至关重要，但传统传感器存在灵敏度低、成本高、操作复杂等瓶颈。暨南大学李宝军团队杨先光课题组聚焦于有机纳米纤维材料，利用其高比表面积、优异的机械性能及独特的光物理特性，结合聚集诱导发光（AIE）分子的“聚集发光”优势，开发出兼具光学传输与传感功能的新型纳米纤维传感器。

成果简介

低损耗光波导与高灵敏度传感的协同创新

2.1 AIE纳米纤维的制备与性能

团队通过一步法合成新型AIE分子（LF-N），并利用溶液旋涂技术制备出直径100-400纳米的均匀纳米纤维。该纤维在可见光波段表现出超低传播损耗系数（2 dB/mm），支持高效光传输，其荧光寿命达2.5-2.9纳秒，显著优于同类材料，为片上光互联与集成光子器件奠定了基础。

2.2 银离子检测的高选择性与灵敏度

AIE纳米纤维在接触银离子时发生特异性荧光猝灭，检测限低至10 nM，且对Co²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺等离子无响应。研究发现，银离子与纤维表面氰基（C≡N）的稳定配位是选择性的关键机制，这一特性使其在复杂环境中仍能精准识别目标离子。

2.3复杂光子网络与衍射极限光斑

交叉纳米纤维结构在交联点处可产生尺寸小于450纳米的衍射极限发光点，为高分辨率光学显示与微纳光子器件设计提供了新方案。

图文导读

本研究开发了嵌入聚集诱导发射（AIE）分子的溶液处理纳米纤维，实现了纳秒级荧光寿命和低损耗光波导。AIE纳米纤维作为高选择性传感器，通过荧光猝灭检测Ag⁺，展示了实时环境监测和可穿戴医疗保健应用的潜力。

作者简介

杨先光，长期围绕“微纳尺度光场约束”的科学问题，以纤维光波导为载体，构建“基础理论-材料创新-器件研发”三位一体的研究体系，取得创新成果：1.天然生物基无源波导技术突破：发现莲藕丝微纤维兼具光波导与荧光响应的双重特性；2.聚集诱导发光有源波导原创发现：建立分子构效模型，设计合成新型AIE分子，破解有机蓝光材料聚集猝灭难题；3.量子点混合波导体系构建：揭示量子点自吸收效应的正向利用机制，建立非对称光路由理论模型。

教师主页：https://faculty.jnu.edu.cn/lgxy/yxg/list.htm

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文章信息

Xu L, Yang X, Chen M, et al. Active optical waveguides and metal ion sensors based on nanofibers with aggregation induced emission. Nano Research, 2026, 19(1): 94907572. https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907572.

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