材料行業是一國工業體系的基礎,新材料的研發則關系著高新技術產業和新興產業的發展。
各大高校是新材料研發和推廣的主力軍,2018年國內高校的研發取得了哪些突破?新材料在線?本次為您盤點了10種登上國際頂級期刊的新型材料。
以下盤點以時間倒序發布,排名不分先后。
1、復旦大學發現新型磁性二維材料
復旦大學物理學系張遠波教授團隊在二維磁性材料領域取得重大突破——發現了一種新型的磁性二維材料Fe3GeTe2,為研究二維巡游磁性提供了一個全新的理想體系。
本次研究發現的新型的磁性二維材料Fe3GeTe2,將為科學家們未來基于這種材料研發超高密度、柵壓可調且室溫可用的磁電子學器件提供一種可能,而新發現的二維材料解理方法將為未來二維材料的研究拓展新思路。研究成果已發布于《自然》。
2、合肥工業大學首次成功研發新型量子點顯示材料
10月8日消息,合肥工業大學科研團隊采用熱聚法合成了具有類石墨烯二維片層結構的氮化碳粉末,然后通過超聲剝離技術制備出量子點,并以該量子點作為發光層,采用溶液旋涂法制作了藍色發光的QLED顯示原型器件,熒光量子產率達49.8%。相關工作已發布于《MaterialsToday》。
3、中山大學研發出全新光熱轉換全介質材料——碲(Te)納米顆粒
中山大學楊國偉教授研究組的馬楚榮博士生在基于光熱轉化效應的納米光子學材料研究中取得重要突破,發現了一種全新的光熱轉換全介質材料即:碲(Te)納米顆粒。
它不僅可以實現全太陽光譜吸收而且具有極高的光熱轉換效率。這種表現超越了所有已經報道了的用于太陽能光熱轉換水蒸發的納米光子學材料,包括等離激元和全介質材料。該成果已發布于《科學》子刊《科學進展》。
4、合肥工業大學等研制出高性能透明柔性仿貝殼結構云母復合膜
合肥工業大學化學與化工學院陸楊教授研究組和中國科學技術大學俞書宏教授研究團隊合作,創新性地采用“解組裝-仿生組裝”的兩步策略,以廉價天然云母粉為原料,成功實現了高質量云母納米片的大量制備,并組裝成高性能透明柔性仿貝殼結構云母復合膜。
這一高性能仿生復合薄膜在柔性透明電子器件等領域具有廣闊的應用前景。相關成果已發布于《自然·通訊》。
5、東南大學研制出世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體
東南大學熊仁根教授團隊、游雨蒙教授課題組在分子鐵電領域取得重大突破——研制出世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體。美國東部時間7月13日,相關研究結果在世界頂級學術期刊《科學》雜志在線發表。這是自2013年、2017年以來,該團隊在《科學》雜志上以東南大學為第一完成單位發表的第三篇論文。
東南大學的分子鐵電團隊,利用帶電分子集團取代無機離子,成功地制備出了一大類共計23種全有機新型鈣鈦礦材料。其中,共有17種材料顯示出了良好的鐵電性。更值得一提的是,團隊合成了4種材料的左手對映體、右手對映體及外消旋化合物,并分別證明了它們的鐵電性。
這類材料將在數據存儲、邏輯運算、光量子通信、光學雷達、能源轉換等應用中嶄露頭角。
6、北京大學發現新型二維材料
北京大學物理學院研究員呂勁團隊與楊金波、方哲宇團隊研究成果表明,新型二維材料或將續寫摩爾定律對晶體管的預言。他們在預測出“具有蜂窩狀原子排布的碳原子摻雜氮化硼(BNC)雜化材料是一種全新二維材料”后,通過實驗證實了這類材料存在能谷極化現象,并具有從紫外拓展到可見光、近紅外以及遠紅外波段的可調能隙功能,相關研究近日發表在《納米通訊》上。
7、清華大學打造接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束
清華大學化工系魏飛教授團隊與清華大學航天航空學院李喜德教授團隊合作,在超強碳納米管纖維領域取得重大突破,在世界上首次報道了接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束,其拉伸強度超越了目前發現的所有其它纖維材料。
這項工作揭示了超長碳納米管用于制造超強纖維的光明前景,同時為發展新型超強纖維指明了方向和方法。相關成果已在線發表于《自然·納米技術》。
8、北大郭少軍團隊在強耦合作用鉬基金屬雜化材料研究中取得重要進展
北京大學工學院郭少軍團隊提出了一種具有強耦合作用鉬基金屬雜化材料的制備新策略提升電催化產氫性能,并發現強耦合材料對于儲鈉展現了優異的容量、倍率和穩定性。該工作為下一代新型高性能能源材料的設計提供了新策略和指導思路。
9、浙大首次成功制備高彈性無機材料
浙江大學高分子科學與工程學系高超教授團隊在多年積累的石墨烯相關技術的基礎上,設計制備出高度可拉伸的全碳氣凝膠彈性體,同時具有超低密度、高拉伸比、低能量損耗、優異抗疲勞性能、寬溫度適用范圍等優異性能。
為其在柔性器件、智能機器人及航空航天領域的應用奠定了理論基礎。相關研究成果已發布于《自然·通訊》。
10、東華大學等研制出新型智能面料
東華大學王宏志課題組與美國佐治亞理工大學艾爾莎·瑞秋曼尼斯課題組合作,在智能致動材料領域獲新進展。
基于研究人員開發出的一種響應速度極快且性能穩定的商品化全氟磺酸樹脂的氣體響應致動材料,該團隊研制出一種對體表溫度與濕度具有調節作用的智能面料。該面料在人體溫度和濕度發生變化時,可產生開/關孔道致動行為,進而對體表濕熱環境進行有效調節,提高人體體表舒適感。
同時,研究人員還將該材料與光子晶體技術結合,設計出了一種可根據空氣濕度變化產生變形—變色雙重響應能力的智能薄膜。相關成果近日發表于《自然·通訊》雜志。
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