{首页主词},&

盤點(diǎn)《自然》、《科學(xué)》等刊登的國內(nèi)高校材料技術(shù)成果清華、北大、浙大展示 “真材實(shí)料”

2018-06-15 12:01:03 作者：本網(wǎng)整理來源：新材料在線分享至：

新材料作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的背景下，產(chǎn)業(yè)格局正發(fā)生重大調(diào)整。我國政府對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展給予了高度重視和全方位指導(dǎo)，通過綱領(lǐng)性文件、指導(dǎo)性文件、規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)與任務(wù)等構(gòu)筑起了政策金字塔。

其中，工信部、發(fā)改委、科技部、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》中提到，推進(jìn)材料先行、產(chǎn)用結(jié)合，以滿足傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和重大技術(shù)裝備急需為主攻方向，著力構(gòu)建以企業(yè)為主體、以高校和科研機(jī)構(gòu)為支撐、軍民深度融合、產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同促進(jìn)的新材料產(chǎn)業(yè)體系。

實(shí)現(xiàn)“材料先行”，技術(shù)研發(fā)不容忽視，高校是新材料技術(shù)成果誕生的搖籃，《自然》和《科學(xué)》又是世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊。因此新材料在線？本次總結(jié)了近三個(gè)月（3月-5月）國內(nèi)高校發(fā)布在《自然》、《科學(xué)》及各子刊上的材料技術(shù)成果，展示國內(nèi)高校的最強(qiáng)“材”力。

以下以技術(shù)發(fā)布時(shí)間為倒序，排名不分先后。

1、《科學(xué)》刊登北航熱電材料研究最新進(jìn)展

圖片來源：北京航空航天大學(xué)

材料：熱電材料

高校：北京航空航天大學(xué)

5月18日，《Science》雜志在線發(fā)表了北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙立東教授課題組在熱電材料研究上取得的新進(jìn)展，研究人員利用硒化錫（SnSe）的層間最低熱傳導(dǎo)特性（二維聲子傳輸），通過電子摻雜促進(jìn)離域電子雜化，實(shí)現(xiàn)了電子在n型SnSe層間的隧穿（三維電荷傳輸）。這種“二維聲子/三維電荷”傳輸特性大幅提高了n型SnSe晶體材料的熱電性能，此研究將為探索新型高效熱電材料提供新思路—具有二維層狀結(jié)構(gòu)的熱電材料。

2、《自然·納米技術(shù)》報(bào)道清華超強(qiáng)碳納米管纖維研究突破

圖片來源：清華大學(xué)

材料：超強(qiáng)碳納米管纖維

高校：清華大學(xué)

5月16日消息，《Nature Nanotechnology》在線發(fā)表了清華大學(xué)化工系魏飛教授團(tuán)隊(duì)與航天航空學(xué)院李喜德教授團(tuán)隊(duì)合作，在超強(qiáng)碳納米管纖維領(lǐng)域取得的重大突破。研究人員在世界上首次報(bào)道了拉伸強(qiáng)度達(dá)到80GPa以上、接近單根碳納米管理論強(qiáng)度的超長碳納米管管束，其拉伸強(qiáng)度超越了目前發(fā)現(xiàn)的所有其它纖維材料。這項(xiàng)工作揭示了超長碳納米管用于制造超強(qiáng)纖維的光明前景，同時(shí)為發(fā)展新型超強(qiáng)纖維指明了方向和方法。

3、《科學(xué)進(jìn)展》：東華大學(xué)超彈性陶瓷納米氣凝膠研究取得進(jìn)展

CNFAs的隔熱性能

材料：陶瓷氣凝膠

高校：東華大學(xué)

5月12日消息，東華大學(xué)俞建勇院士及丁彬教授（通訊作者）帶領(lǐng)的納米纖維研究團(tuán)隊(duì)在《Science Advances》上發(fā)布了一篇關(guān)于陶瓷氣凝膠的文章，研究人員通過將SiO2納米纖維與鋁硼硅酸鹽基質(zhì)結(jié)合來制備超彈性層狀結(jié)構(gòu)陶瓷納米纖維氣凝膠（CNFAs）。這種材料密度低，可從80％的應(yīng)變迅速恢復(fù)，在1100℃的高溫下泊松比為零，具有不隨溫度而變的超彈性。此外，整體陶瓷特性還為CNFAs提供了強(qiáng)大的耐火性和隔熱性能，類新型材料可為輕質(zhì)，彈性和結(jié)構(gòu)適應(yīng)性陶瓷的發(fā)展提供新方向。預(yù)計(jì)這些卓越的CNFAs材料將在絕熱，催化劑載體，吸附劑，柔性電氣設(shè)備和電磁，能量，聲學(xué)或振動(dòng)阻尼等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

4、《科學(xué)》：浙大成功研發(fā)具有圖靈結(jié)構(gòu)的新型分離膜

圖片來源：浙江大學(xué)

材料：新型分離膜

高校：浙江大學(xué)

5月4日消息，《Science》報(bào)道了浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院張林教授團(tuán)隊(duì)把圖靈結(jié)構(gòu)與膜研究結(jié)合起來，第一次在薄膜上制造出了納米尺度的圖靈結(jié)構(gòu)，這是首次面向應(yīng)用領(lǐng)域構(gòu)建圖靈結(jié)構(gòu)的研究成果。據(jù)稱，圖靈結(jié)構(gòu)會(huì)減少水透過的阻力，使得膜的分離性能比傳統(tǒng)制備方法制備的膜提高了3至4倍，可降低膜過程的產(chǎn)水成本，提高了分離效率。

5、《自然·材料學(xué)》：西安交大等在高性能壓電陶瓷設(shè)計(jì)合成研究中取得重大突破

圖片來源：西安交通大學(xué)

材料：高性能壓電陶瓷

高校：西安交通大學(xué)等

3月27日消息，《Nature Materials》期刊發(fā)表了西安交大電信學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)系教師李飛副教授及其合作者的一篇研究論文，報(bào)道了他們?cè)诟咝阅軌弘娞沾傻脑O(shè)計(jì)合成方面取得的重大突破。研究團(tuán)隊(duì)成功合成出了稀土元素Sm摻雜的Pb（Mg,Nb）O3-PbiTiO3（Sm-PMN-PT）壓電陶瓷，獲得高達(dá)1500 pC/N的壓電系數(shù)，介電常數(shù)超過13000，居里溫度為89℃。通過低溫介電性能、同步輻射X-射線衍射和高分辨球差電鏡實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步驗(yàn)證了Sm摻雜PMN-PT陶瓷高壓電效應(yīng)與局域結(jié)構(gòu)的關(guān)系。該研究工作為高性能壓電材料設(shè)計(jì)提供了一種新的思路和范例，可能用于諸多功能材料的設(shè)計(jì)合成中。

6、《自然·通訊》：復(fù)旦報(bào)道一種基于超分子水凝膠的仿生智能皮膚

圖片來源：復(fù)旦大學(xué)

材料：超分子水凝膠

高校：復(fù)旦大學(xué)

3月20日消息，《Nature Communications》刊登復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系武培怡課題組直博生雷周玥報(bào)道的一種基于超分子水凝膠的仿生智能皮膚，利用三種分子間非共價(jià)相互作用（氫鍵、親疏水作用、離子相互作用），實(shí)現(xiàn)多重動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，僅需簡單的無規(guī)共聚反應(yīng)，所形成的透明超分子水凝膠集合了一系列類似皮膚甚至超越皮膚的力學(xué)性質(zhì)，具有壓縮回彈性，可大幅拉伸，遭遇創(chuàng)傷快速自修復(fù)，并且在室溫下的任意塑形。這一研究展示了超分子水凝膠在仿生皮膚力學(xué)性能和傳感功能的獨(dú)特優(yōu)勢，為開發(fā)新型仿生智能皮膚提供了新途徑。

7、《自然·通訊》：新型冷/暖色調(diào)可轉(zhuǎn)換的溫致變色智能窗材料開發(fā)成功

圖片來源：南京大學(xué)

材料：新型溫致變色智能窗材料

高校：南京大學(xué)、南京航空航天大學(xué)

3月15日，《Nature Communications》發(fā)表南京大學(xué)介觀化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室超分子化學(xué)與智能材料團(tuán)隊(duì)胡曉玉/王樂勇課題小組與校友南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院沈應(yīng)中教授合作，基于水溶液中柱芳烴與二茂鐵的主-客體作用，設(shè)計(jì)開發(fā)出新型的冷/暖色調(diào)可轉(zhuǎn)換的溫致變色智能窗材料，進(jìn)一步發(fā)展功能正交組裝策略。這種冷/暖色調(diào)可轉(zhuǎn)換的溫致變色智能窗材料成功地為不同性質(zhì)的正交一體化策略提供了應(yīng)用實(shí)例，同時(shí)該策略也為新型功能化材料的開發(fā)提供了新思路。

8、《科學(xué)進(jìn)展》：武漢理工發(fā)現(xiàn)一系列具有超強(qiáng)玻璃形成能力的MOF材料

圖片來源：武漢理工大學(xué)

材料：具有超強(qiáng)玻璃形成能力的MOF材料

高校：武漢理工大學(xué)

3月14日消息，《Science Advances》刊登了武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“千人計(jì)劃”岳遠(yuǎn)征教授領(lǐng)導(dǎo)的“極端玻璃態(tài)”團(tuán)隊(duì)取得的最新進(jìn)展，研究人員發(fā)現(xiàn)了一系列具有超強(qiáng)玻璃形成能力的MOF（金屬有機(jī)配合物）材料，并解析了其超強(qiáng)玻璃形成能力的起源。該工作為理解“玻璃形成和玻璃本質(zhì)”這一基礎(chǔ)科學(xué)問題提供了全新的見解。

9、《自然·通訊》發(fā)表北大大尺寸均勻單層MoS2可控制備方面的研究成果

圖片來源：北京大學(xué)

材料：大尺寸均勻單層MoS2材料

高校：北京大學(xué)

3月7日，《Nature Communications》在線發(fā)表了北京大學(xué)工學(xué)院材料系張艷鋒課題組在大尺寸均勻單層MoS2材料的可控制備和生長機(jī)理研究方面的最新成果，研究人員在大尺寸均勻MoS2的批量制備以及“綠色”轉(zhuǎn)移方面取得了重要進(jìn)展。相關(guān)工作提出了利用廉價(jià)的普通玻璃基底來制備大面積、晶圓尺寸均勻、大疇區(qū)單層MoS2的新方法/新途徑，并深入分析了其生長機(jī)制，為相關(guān)二維材料的批量制備和高效轉(zhuǎn)移提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，對(duì)于推動(dòng)該類材料的實(shí)際應(yīng)用具有非常重要的意義。

10、《自然·通訊》：浙大首次成功制備高彈性無機(jī)材料

圖片來源：浙江大學(xué)

材料：全碳?xì)饽z彈性體

高校：浙江大學(xué)

3月12日消息，《Nature Communications》報(bào)道了浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超教授團(tuán)隊(duì)首次制備出具有高彈性的無機(jī)材料，他們?cè)O(shè)計(jì)制備出高度可拉伸的全碳?xì)饽z彈性體，該材料具有優(yōu)異的抗疲勞性能，在拉伸200%的狀態(tài)下，可穩(wěn)定循環(huán)至少100圈；在100Hz, 1%應(yīng)變的狀態(tài)下，可穩(wěn)定循環(huán)至少百萬次。這項(xiàng)工作首次制備得到高度可拉伸的無機(jī)全碳?xì)饽z彈性體，將彈性體的概念拓寬到了無機(jī)領(lǐng)域，并改善了彈性體的高低溫耐老化性能，拓寬了使用溫度范圍，為其在柔性器件、智能機(jī)器人及航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。同時(shí)，這種多級(jí)協(xié)同組裝的方法也為其他無機(jī)彈性體的制備提供了一條全新的設(shè)計(jì)思路。

以上為不完全統(tǒng)計(jì)，如有遺漏歡迎留言。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：韓鑫