新材料
美國(guó)
不僅有了可見(jiàn)光隱身衣,還找到了隱聲衣;自組裝納米繩不遜自然材料;儲(chǔ)氫、捕光、最強(qiáng)吸光和最輕材料也相繼研制成功。
毛黎(駐美國(guó)記者)1月,研究人員開發(fā)出一種聲吶探測(cè)不到的“隱聲衣”,它是由超介質(zhì)材料制造的聲音線路,能在一個(gè)設(shè)計(jì)好的空間內(nèi),通過(guò)彎曲或扭轉(zhuǎn)來(lái)控制聲波。同月,科學(xué)家利用原子之間能反復(fù)形成共價(jià)鍵的原理,研制出一種具有超強(qiáng)自修復(fù)能力的、由三硫代碳酸鹽交叉連接而成的聚合物材料,它們?cè)谄扑楹?,只需紫外線照射,便能重新長(zhǎng)在一起。
2月,科學(xué)家在加熱和低壓下讓普通蔗糖接觸流動(dòng)的氫氣和氬氣,10分鐘即制造出了純凈的單層石墨烯,其厚度可通過(guò)調(diào)整氣體的流動(dòng)加以控制。同年,其他科學(xué)家找到量產(chǎn)石墨烯的簡(jiǎn)單方法:通過(guò)在干冰中燃燒純金屬鎂,就能夠直接將二氧化碳轉(zhuǎn)化成多層石墨烯。
3月,科學(xué)家研制出高效存儲(chǔ)氫的納米復(fù)合材料,該材料由金屬鎂和聚合物組成,能在常溫下快速吸收和釋放氫氣。
6月,科學(xué)家設(shè)計(jì)出具有可變折射率的材料,并將其轉(zhuǎn)化為全新超材料,開發(fā)出的首個(gè)可見(jiàn)光“隱身斗篷”,能使高300納米和寬6微米的物體從可見(jiàn)光中“消失”。同月,科學(xué)家在研制具備天然材料復(fù)雜性和功能的自組裝納米材料道路上取得進(jìn)展,他們“誘導(dǎo)”聚合物擬肽鏈自我組裝成納米繩子,其復(fù)雜性和功能接近天然生物材料,且非常堅(jiān)固,足以應(yīng)付受熱和干燥等惡劣環(huán)境。
9月,美日科學(xué)家以鐿為基礎(chǔ)材料研制出奇特的新型超導(dǎo)體。它在自然狀態(tài)就能達(dá)到“量子臨界點(diǎn)”,此發(fā)現(xiàn)突破了理論物理的限制。此外,科學(xué)家將兩塊不具有磁性的絕緣體黏合在一起,該研究首次證實(shí)磁性和超導(dǎo)性可共處。
11月,科學(xué)家新研發(fā)的超黑材料簡(jiǎn)直堪稱“吸光之最”,它能吸收幾乎所有照射在其上的光(從紫外線到遠(yuǎn)紅外線),吸收率超過(guò)99%;同月,科學(xué)家新研發(fā)的世界上最輕的材料密,能量吸收性能與人造橡膠相仿,卻比聚苯乙烯泡沫塑料還要輕100倍。
英國(guó)
石墨烯研究不斷取得進(jìn)步,未來(lái)應(yīng)用前景一片大好;新技術(shù)與新材料結(jié)合產(chǎn)生新成果。
劉海英(駐英國(guó)記者)2月,由英國(guó)、美國(guó)和韓國(guó)研究人員組成的一國(guó)際研究小組宣稱,他們發(fā)明了一種新方法,利用超聲波脈沖,可在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)高效地將多種特殊層狀材料制成只有一個(gè)原子厚的石墨烯樣納米微片。該方法成本低廉,并可進(jìn)行規(guī)?;I(yè)生產(chǎn);7月,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家觀察發(fā)現(xiàn)石墨烯內(nèi)電子間相互作用,其電子運(yùn)動(dòng)速度是硅中的數(shù)十倍,該發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了石墨烯的電學(xué)性能;8月,英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),讓石墨烯與金屬納米結(jié)構(gòu)結(jié)合,可將石墨烯的聚光能力提高20倍,從而一改石墨烯因聚光效率低下(僅能吸收照射于其上的3%的光線來(lái)產(chǎn)生電力)而難以運(yùn)用于下一代光電設(shè)備的弊端;10月,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家用兩塊硝酸硼和兩塊石墨烯組裝成一多層結(jié)構(gòu),使科學(xué)家們能夠觀察到石墨烯不受環(huán)境影響時(shí)的所作所為,進(jìn)而能摒除周圍環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響并控制石墨烯的電性;11月,英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家們首次使用普通的家用打印機(jī)打印出由石墨烯制成的柔性電路,使得大規(guī)模廉價(jià)制造可穿戴的電子設(shè)備成為可能,石墨烯的應(yīng)用空間進(jìn)一步拓展。
除石墨烯外,2011年英國(guó)科學(xué)家在新材料領(lǐng)域的研究成果還包括:2月,英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),球形碳分子富勒烯在一定條件下能形成單一成分的膠體。這種完全由碳元素組成的“拐點(diǎn)態(tài)”膠體的存在,讓科學(xué)家能夠從整體上更好地掌握富勒烯的性質(zhì),使對(duì)富勒烯的開發(fā)應(yīng)用朝前又邁進(jìn)了一步。7月,英、美、新加坡國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)研制出了一種構(gòu)建出零折射率的“超材料”。新的光納米結(jié)構(gòu)能使科學(xué)家操縱光的折射率并完全控制光在空氣中的傳播。
德國(guó)
開發(fā)出新型高溫超導(dǎo)材料和防止材料表面結(jié)冰的技術(shù),制成智能防曬玻璃和低成本血管支架。
李山(駐德國(guó)記者)1月,慕尼黑大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)了一種新的方法,通過(guò)熒光偏振顯微鏡,在一個(gè)特殊的共聚焦激光掃描顯微鏡和長(zhǎng)度適合于放在納米管內(nèi)的熒光染料分子的幫助下,直接觀察硅納米管的成長(zhǎng)過(guò)程及其結(jié)構(gòu)。同月,漢堡大學(xué)馬克斯-普朗克結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究小組的科學(xué)家成功利用強(qiáng)紅外激光脈沖照射,在零下263攝氏度時(shí)將含稀土的銅氧化物陶瓷材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷爻瑢?dǎo)體,持續(xù)時(shí)間約一皮秒。
2月,德國(guó)弗勞恩霍夫界面和生物工程技術(shù)研究所(IGB)的科學(xué)家與其合作伙伴一起公布了一種針對(duì)合成材料的防冰材料。這種利用等離子技術(shù)在真空箱中將耐沖擊聚氨酯沉淀在塑料薄膜上的微納結(jié)構(gòu)層,由于表面上沒(méi)有可供結(jié)冰的核,所以可以防止結(jié)冰和冰黏附。
3月,德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的科學(xué)家用“激光直接寫入法(DLS)”制成一個(gè)特殊的帶方形蛋白質(zhì)連接材料的抗蛋白聚合物支架,并成功用來(lái)培養(yǎng)目標(biāo)細(xì)胞。這是首次實(shí)現(xiàn)在三維結(jié)構(gòu)中對(duì)細(xì)胞附著與細(xì)胞形態(tài)的精確控制。
6月,中國(guó)科學(xué)院金屬研究所和德國(guó)漢堡-哈爾堡工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家合作研制出一種“雜化”材料。該材料由納米多孔金、溶液以及金屬-溶液的界面構(gòu)成,其強(qiáng)度和塑性變形能力可通過(guò)施加電信號(hào)來(lái)進(jìn)行快速、大幅度、往復(fù)調(diào)節(jié)。
9月,德國(guó)弗勞恩霍夫聚合物應(yīng)用研究所的科學(xué)家們研發(fā)出一種智能防曬玻璃。這種玻璃由兩層玻璃夾一層含有聚合物微膠囊的樹脂膜組成,當(dāng)溫度達(dá)到一定高度時(shí),玻璃從透明變?yōu)槟:瑢?0%到50%的太陽(yáng)熱量隔離在外,溫度下降后,玻璃會(huì)重新變得透明光亮。
11月,波鴻魯爾大學(xué)和亞琛工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家使用一種特殊的編織技術(shù)研發(fā)出新的血管植入支架的生產(chǎn)方法,使這種用現(xiàn)代形狀記憶合金制成的支架可以經(jīng)濟(jì)地直接由鈦鎳合金絲編織而成,由于不需要使用昂貴的激光切割工藝,這種支架的成本得以降低。
日本
開發(fā)出制造納米管和提高光電池效率的新方法。
葛進(jìn)(駐日本記者)京都大學(xué)與高輝度光科學(xué)研究中心的聯(lián)合研究小組開發(fā)出新的納米管制造方法。納米管主要應(yīng)用在新感應(yīng)材料和電子驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域,以往制造納米管需要1000度以上的高溫,形狀也比較單一。此次的新方法突破了這些限制,因此有著廣闊的應(yīng)用前景。
京都大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新制造方法,可以大大提高色素增感高分子光電池的效率。色素增感高分子光電池作為廉價(jià)的下一代有機(jī)系光電池一直被人們寄予厚望,但其發(fā)電效率一直低于目前普及的硅質(zhì)光電池。此次新制造方法的成功將其發(fā)電效率提高了50%,有利于有機(jī)系光電池的逐步普及。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的研究人員開發(fā)出一種新型光熱發(fā)電素子,該素子利用碳納米管的特性,即使埋入體內(nèi)也能夠發(fā)電。這個(gè)研究成果將為未來(lái)體內(nèi)埋入式醫(yī)療機(jī)器的電力供給提供新手段。
巴西
開發(fā)出用植物廢料制造超級(jí)塑料的方法和能用于鞋和紡織品的納米技術(shù)。
張新生 (駐巴西記者)今年4月,圣保羅州立大學(xué)農(nóng)藝學(xué)系科研人員從植物廢料中提取纖維制造出新一代超級(jí)塑料,這種塑料較傳統(tǒng)的聚乙烯具有重量輕、強(qiáng)度高、符合生態(tài)要求等特點(diǎn)。用這種纖維制造的產(chǎn)品比傳統(tǒng)產(chǎn)品輕30倍,強(qiáng)度增加3到4倍。
巴西Dublauto公司開發(fā)出一種用于鞋和紡織品的納米技術(shù),鞋內(nèi)的棕櫚等物質(zhì)可有助于吸收運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的氣味,使運(yùn)動(dòng)鞋更加舒適。這種技術(shù)采用了帶有納米顆粒的棕櫚及其他填充物,不僅可以防止異味,還能夠起到滋潤(rùn)皮膚的作用。
(中國(guó)科技網(wǎng))聯(lián)系客服