全球新材料科研成果纵览.docx

《全球新材料科研成果纵览.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全球新材料科研成果纵览.docx（3页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、俄罗斯：凝超导材料有突破,硅纳米技术在爬坡破性超导材料指含有球性离子的超导材料，可用于加速大型强子对撞机中的粒子，送造磁悬浮交通工具等。俵罗 斯量子中心科研人员首次在室温下获得了确性都导材料，借助该技术，未来可创立不需要复杂、昂贵冷却装置的量子计 算机。相关实验是在钮铁石榴石单晶膜上进行的，该物质在某些温度下具有自发磁化作用。俄罗斯国立研究型技术大学与俄科学院微电子技术问题研究所通过沉积石墨埔涂层技术开发出一种独特的硅纳米 复合材料。这一研发成果将加速直接放置在电子产品印刷电路板上的“微电厂”技术的开展。俄远东联邦大学和俄科学院远东分院自动化过程控制研究所开发出一种激光打印硅纳米撤校的技术。该

2、技术的优 势在于速度快、制造本钱低，能够用颗粒覆盖大面积的区域。这将使VR眼镜和其他电子产品变得更小,制造本钱更低。 硅纳米颗粒是生产微型光电开关、超薄计算机芯片、盆生物传感器和遮蔽涂层的构建基元。借助戢光印刷的硅纳米块可 以控制入射到其上的光波的振幅、光谱和传播方向等主要特性。英国：仿生技术可驱动，充气设备能止痛英国刎桥大学的研究人员模仿自然界中最坚固的材料之一一蜘蛛丝的特性，创造了一种基于植物的、可持续的、 可伸缩的聚合物薄膜。这种新材料与当今使用的许多普通塑料一样坚固.可以取代许多普通家用产品中的一次性塑料。 同时，该材料无须工业堆肥设备就可在大多数自然环境中平安降解,也可实现工业化大规

3、模生产。利物浦大学领导的一个合作研究小组发现了一种有史以来导热率（又称导热系数）最低的新无机材料。这一发现 代表了材料设计在原子尺度上控制热流的新突破，这将促进废热转化为电能和有效利用燃料的新型热电材料的加速开 发，为构建可持续开展社会找到新路。剑桥大学研究人员开发出一种柔软而坚固的新材料，外观和感觉就像软软的果冻，但其可承受相当于大象站在上 面的重量，在压缩时就像一块超硬、防碎的玻璃。其还可完全恢复到原来的形状，即使其80%的成分是水。美国：氢化硼烯显身手,量子研究新出口阿贡国家实验室等机构研制出了由碉和氢原子构成的氢化硼烯，这种二维材料仅两个原子厚，且比钢更坚固，有 望在纳电子学和量子信息

4、技术领域大显身手。西北大学的工程师首次创造出一种双层原子厚度的珊翔，有望给太阳能电 池和量子计算等带来革命性变化。加州大学伯克利分校科学家首次研制出一种单原子厚且能在室温下工作的超薄肢体，有望应用于下一代存储器、 计算机. 自放电子学以及量子物理等领域。卡内基大学科学家开发了一种新方法，合成出了一种拥有六边形结构的新型晶型硅，有可能被用于制造新一代电 子和能源器件，新设备的性能将超过现有普通立方形结构硅制成设备的性能。普林斯顿大学研究人员研制出了世界上迄 今最她净的碑化钱，每100亿个原子仅含有一个杂质，为进一步探索矍子现象铺平了道路。日本：电池变得更长寿，储氢合金显威力日本物质材料研究机构试

5、制“金刚石电池”，也称“贝塔伏特电池，是利用放射性物质制成的“核电池”的一种。放射 性物质的原子核不稳定，会存放各种放射线并衰变，其中碳14和镁的放射性同位素橡63等会存放B射线。破14的半 衰期约为5700年，镶63约为100年，所以可实现长寿命电池。金刚石电池”即利用此类放射性物质奔放B射线来实现 发电。日本目前试制的“金刚石电池1寿命可达100年，可用作大空和地下设备的电源。日本高知工科大学的研究团队开发出均匀含有14种元素，并且具有纳米级微孔随机连接的海绵结构“纳米多孔超 多元催化剂: 这种催化剂是通过制备含14种元素的铝合金，并在碱性溶液中优先溶解铝脱合金化，然后聚臬铝以外的 元素实

6、现的。由于该合金只需溶解即可，因此可以进行大规模生产。日本量子科学技术研究开发机构、东北大学和高能加速器研究机构改艮了合金的成分，发现无需使用嵇有金属， 使用铝和铁也可以储存氢。研究发现，虽然铝和铁都是不容易与氢发生反响的金属，但使其在7万个大气压以上的环境 下与650以上的高温氢发生反响，那么可以储存氢，变成新的金属氢化物。日本开发出这类不使用稀有金属的储氢合金， 可以实现储氢材料的低本钱运输。法国：国际合作显其能，创新成果各不同氢能源方面，法国国家科学研究中心和德国慕尼黑工业大学的研究人员开发出一种新的氢催化剂。氢化爵是一种 既可以催化电解水制氢，又能实现将氢转化为电的逆反响的酪，研究人员

7、将氢化醇纳入“氯化还原聚合物，从而使氧化 酹能够被嫁接到电极上。研究人员以此制造了一种系统，可以催化两个方向的反响，即系统既可以作为燃料电池使用， 也可以进行相反的化学反响，通过电解水产生氢气。纳米材料方面，法国国家科学研究中心联合麻省理工学院混凝土可持续性中心成功利用纳米炭黑让水泥具备导电 性。研究人员通过将廉价且易于大规模生产的纳米碳材料引入到混合物中并验证其导电性。通过在水昵混合物中加入体 积为4%的纳米炭黑颗粒，得到的样品具有导电性。当施加低至5伏的电压时可以将该水泥样品的温度提高到41摄氏度。 由于它能提供均匀的热量分布，这为室内地板采暖提供了可能，可以替代传统的辐射采暖系统。此外其

8、还可用于道路路 面除冰。韩国：纳米研究投入大，经费保障靠计划根据2021年度纳米技术开展实施计划和第七次产业技术创新计划2019-2023) 2021年度实施计划,韩 国政府提供的纳米研究经费连续三年高速增长。韩国成均馆大学研究展示了在富氧化物上涂布石墨烯涂层，从而在不使用传统导电剂的情况下制备包含高导电 活性阴极的新方向，进一步揭示了 Gr纳米技术的应用可行性。韩国研究团队开发了一种使用二琉化钦作为活性材料且不使用固体电解质的目前性能最好的纳米薄膜正极。韩国 科学技术研究院利用半导体制造工程中使用的金属薄膜沉积工艺，完成了氢燃料电池催化剂金属纳米粒子量产技术。制 迨过程中使用特殊基板以防止金

9、属沉积为薄煤。韩国一项共同研究打造线宽4.3埃的导电通道获得成功。该研究使用了透明的单原子厚度的二维黑磷作为导电材 料。该材料有生成为代替石墨靖的新一代半导体器件。研究成果通过原子分辨率的透射电子显微镜进行了舲证。韩国科 学技术研究院研发的超快脉冲激光器，将包含石墨烯的附加谐振器插入到工作在飞秒范围内的光纤脉冲激光振荡器，将 现有激光器的脓冲频率提升了1万倍。德国：电池效率创纪录，人工合成元素德国亥姆霍兹柏林能源与材料研究中心用X射线显微技术在1秒钟内拍摄了 1000张断层图像，刷新了材料研究 领域的世界纪录。该中心创造一种放置在硅和钙钦矿中间的自组装甲基单层膜材料，提高了填充性能以及太阳能电

10、池的 稳定性，并创造了钙钛-硅串联太阳能电池效率的世界纪录。于利希研究中心等合成和表征了所谓的二维材料，并证明该 材料是磁振子的拓扑绝缘体。奥格斯堡大学根据量子效应阻碍磔序原理研发一种稳定化合物，可以替代顺破盐实现超低 温。马克斯普朗克肢体和界面研究所研发一种氟化碳纳米管膜，能以高转化率催化各种光化学反响。这些碳纳米管充 当空间隔离的纳米反响器可将污水转化为清水。德国电子同步辐射加速骞使用高强度的X射线来观察单个催化剂纳米粒 子的工作情况，向更好地理解真正的工业催化材料迈出了重要一步。利用位于德国达姆施塔特的粒子加速器设施，德国 科学家成功对114号元素筑进行了人工合成和研究，结果说明铁核并不是所谓的“稳定岛，弗里茨哈伯研究所发现，通过用激光照射半导体靠化锌，半导体.外表可以变成金属，然后又变回来。装尼黑工业 大学等发现，固态电池界面涂覆纳米涂层可让电池稳定。卡尔斯卷厄理工学院发现，同时涂覆和干燥两层电极，可以将 干燥时间缩短至不到20秒，可使锂离子电池的生产速度提高至少三分之一。