納米材料

“納米皮草”有望為清理水中油污提供新手段

據(jù)報道，德國科學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)，以往人們談之色變的水生漂浮雜草具有吸油功能，仿照水生植物結(jié)構(gòu)合成的人工聚合物薄膜“納米皮草”，也像水生蕨類一樣具有超級疏水和親油性，有望為清理水中油污提供一種更便捷的手段。

該研究由德國卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院微結(jié)構(gòu)技術(shù)研究所（IMT）和波恩大學(xué)植物生物多樣性尼斯研究所共同完成。研究團隊將研究重點放在了一些水生蕨類植物上，包括一些長著毛茸茸葉子的槐葉蘋科植物。這些毛茸茸的擴展體稱為毛狀體，分為4類。為了找出不同毛狀體種類與吸油效果的關(guān)聯(lián)性，研究人員對樣品進(jìn)行了精心處置。

“納米皮草”像水生蕨類一樣具有超級疏水和親油性，可以選擇性地吸油而不吸水。該研究的一個最初目的是通過了解植物來提高“納米皮草”的吸油能力，但目前的研究結(jié)果也為其他研究提供了可能。

研究人員在論文中強調(diào)，水生蕨類在世界很多地區(qū)被看成雜草或有害物，利用其進(jìn)行吸油或許可以同時解決2個問題——清除多余的自然植物及生產(chǎn)低成本的石油吸附劑材料。（科技日報）

以色列研究人員制造出思維控制納米機器人

據(jù)報道，來自以色列拉馬特甘巴伊蘭大學(xué)和以色列赫茲利亞跨學(xué)科中心的研究者們利用DNA折疊的結(jié)構(gòu)制造出空腔殼結(jié)構(gòu)的納米機器人。有了這種納米機器人，醫(yī)生便可以在一段時間內(nèi)控制藥物的釋放，一次只釋放小劑量的藥物。他們聲稱，這種技術(shù)可以應(yīng)用在治療大腦疾病，比如精神分裂、抑郁癥，以及注意力缺乏癥。

藥物首先經(jīng)過化學(xué)處理，使用氧化鐵顆粒將藥物“鎖住”，然后放入納米機器人的空腔殼中。接著，用一個電磁鐵加熱并破壞DNA結(jié)構(gòu)的殼，從而釋放出藥物。在納米科技的首席科學(xué)家IDo Bachelet博士領(lǐng)導(dǎo)下，他們已經(jīng)可以利用人類腦電波來控制這一過程。

為了實現(xiàn)腦電波控制，他們訓(xùn)練一種計算機算法來探查人類大腦是否處在復(fù)雜的思維活動變化中。當(dāng)發(fā)現(xiàn)大腦活動變化時，計算機將觸發(fā)電磁鐵，解鎖注射進(jìn)蟑螂體內(nèi)的納米機器人。研究者們在蟑螂體內(nèi)釋放出一種熒光蛋白，以便追蹤釋放速率。

這種技術(shù)可以對個體的思維認(rèn)知狀態(tài)做出反應(yīng)，從而在線控制活性分子的開關(guān)。研究者聲稱，這種技術(shù)經(jīng)過改良，可以應(yīng)用在人類身上，觀測精神分裂、抑郁癥或者癲癇發(fā)作時大腦活動的變化。（光明網(wǎng)）

石墨烯使普通紙變?yōu)槿嵝燥@示器

據(jù)報道，最近，土耳其比爾肯大學(xué)研究人員將一張普通的打印紙夾在2層石墨烯膜（由多層石墨烯構(gòu)成）之間，使其變成了一種柔性電子顯示器。他們還將石墨烯排布成多像素模式，把紙折成三維形狀，在上面打印出彩色圖案，展示了不同于晶片技術(shù)的另一類效果。

在柔性顯示器中，石墨烯本身有多種用途，如用來替代另一種稀缺材料氧化銦錫（ITO，一種控制顯示器像素的透明導(dǎo)體），也可以用在顯示器底板上作為電極。

研究人員發(fā)表在《光子學(xué)》雜志上的論文稱，目前要制造紙上光電子器材還有很大挑戰(zhàn)，因為紙表面粗糙，與光學(xué)材料不相容。而他們是把石墨烯作為一種電配置光學(xué)介質(zhì)，通過給紙上石墨烯施加偏置電壓，觸發(fā)石墨烯間的離子間層，使其光吸收性發(fā)生改變，從透明變黑或從黑變透明。論文作者柯斯昆·可卡巴什說，這個系統(tǒng)可作為一個框架，把普通打印紙變成光電顯示器。

可卡巴什說，以往開發(fā)的基于電泳粒子運動、熱致變色染料和液體電濕等原理的技術(shù)，也能實現(xiàn)電子紙效果，在消費電子領(lǐng)域有很大潛力，但這些技術(shù)與傳統(tǒng)纖維素造的打印紙互不相容。他們開發(fā)的是一種在普通打印紙上通電顯示信息的顯示器。

研究人員表示，今后打算進(jìn)一步研制出具備全部功能的電子紙，有像素和集成驅(qū)動電路，并希望這一技術(shù)還能用在輥軸制造工藝中。（科技日報）

伊朗采用納米粒子研制隱身涂料

據(jù)報道，伊朗研究人員采用納米粒子研制出一種隱身涂料并應(yīng)用于飛機機身涂裝。據(jù)該項目經(jīng)理Karim Osouli Bostanabad表示，研究采用氧化磁鐵納米粒子和碳纖維材料等合成了一種雷達(dá)吸波涂料，產(chǎn)品的制備方法簡單且性價比高，其涂層對雷達(dá)波的吸收率很高。

據(jù)其介紹，氧化磁鐵納米粒子能在碳纖維基材上形成薄涂層，而且納米結(jié)構(gòu)比微米結(jié)構(gòu)具有更好的吸波性能。

Karim Osouli Bostanabad說：“該項目首先采用化學(xué)方法合成氧化磁鐵納米粒子，然后采用電沉積法將其涂覆于活性炭纖維基材上，并對合成溫度、組分配比、涂層沉積時間等因素進(jìn)行研究，以獲得最佳工藝條件?！绷硗?，項目還采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）測試了涂層的電磁波吸收性能。（涂料工業(yè)）

中新研究團隊合作研制出超薄納米材料

據(jù)報道，日前，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所與新加坡南洋理工大學(xué)研究團隊合作，研制出了一種新型超薄納米材料，該結(jié)果填補了原子尺度超薄材料（或二維材料）在垂直方向壓電性能研究的空白，為未來研制以超高精度實現(xiàn)原子操控的儀器奠定了重要的理論和實驗基礎(chǔ)。

精密的定位和驅(qū)動依賴致動器，而致動器的最重要核心之一為壓電材料。簡單地說，這種材料具有極性，可通過外加電壓，獲得細(xì)微形變，進(jìn)而實現(xiàn)高精度驅(qū)動；反其道亦行之，壓電材料可應(yīng)用于高精度的應(yīng)變、位移與定位的傳感器。

該研究團隊通過化學(xué)氣相沉積法，制備出一種高質(zhì)量硫化鎘超薄納米片薄膜，厚度僅有2～3nm，隨后用掃描探針顯微鏡等原位表征技術(shù)，對硫化鎘超薄納米片材料的垂直方向壓電性能進(jìn)行了研究。

他們發(fā)現(xiàn)，這種超薄硫化鎘納米片在垂直方向的壓電性能隨著厚度降低到2～3nm而增強了3倍，而理論模擬研究也驗證了這一結(jié)論。該結(jié)果填補了原子尺度超薄材料（或二維材料）在垂直方向壓電性能研究的空白。

科研人員認(rèn)為，短期來看，高性能的超薄壓電材料對于制造高精度傳感器、先進(jìn)機電元件大有裨益，包括降低尺寸、增加集成度、改造為柔性電子器件等。長遠(yuǎn)而言，超薄壓電材料甚至可以改變?nèi)祟悓κ澜绲恼J(rèn)知。（中國科學(xué)報）

中澳啟動聯(lián)合實驗室研究石墨烯

據(jù)報道，8月18日，澳大利亞新南威爾士大學(xué)與杭電股份聯(lián)合實驗室啟動儀式在悉尼舉行，旨在研究石墨烯技術(shù)，這是中國境外首個火炬創(chuàng)新園區(qū)正式落戶新南威爾士大學(xué)后的具體合作成果之一。

新南威爾士大學(xué)校長伊恩·雅各布斯說，他為學(xué)校能夠設(shè)立中國境外的首個火炬創(chuàng)新園區(qū)感到非常驕傲，聯(lián)合實驗室的啟動就是這些合作的具體成果。雅各布斯表示，石墨烯有著非常廣闊的應(yīng)用前景，他希望能利用這項技術(shù)開發(fā)更好的電纜材料。

中國科技部火炬中心主任張志宏向聯(lián)合實驗室的啟動表示祝賀，他說這次來的中國高新區(qū)代表團中已有5家企業(yè)與新南威爾士大學(xué)簽署了相關(guān)的備忘錄，成果非常豐富。張志宏強調(diào)，聯(lián)合實驗室研究的石墨烯技術(shù)對中國輸電線路將產(chǎn)生革命性影響，具有非常好的市場前景，因此他非常期待這項技術(shù)不斷取得進(jìn)展并最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

2016年4月澳大利亞總理特恩布爾訪華期間，中國科技部火炬中心與澳大利亞新南威爾士大學(xué)簽署了《關(guān)于在澳共建火炬創(chuàng)新園的諒解備忘錄》。8月16日，中國境外首個火炬創(chuàng)新園區(qū)正式落戶新南威爾士大學(xué)。（科技日報）

我國發(fā)布全球首款納米“智能標(biāo)簽”

據(jù)報道，日前，中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授嚴(yán)純?nèi)A發(fā)布了全球首款納米“智能標(biāo)簽”。這是我國食品藥品監(jiān)測領(lǐng)域的一項重要發(fā)明，其將為生產(chǎn)方、物流方、銷售方、消費者全程提供良好可靠的服務(wù)和保障，為產(chǎn)品品質(zhì)保駕護航。

備受關(guān)注的食品藥品安全監(jiān)控問題，將隨著一種“智能標(biāo)簽”的問世得到有效解決。在日前舉行的2016年中國無菌包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，中科院院士、北京大學(xué)教授嚴(yán)純?nèi)A發(fā)布了全球首款納米“智能標(biāo)簽”。這是我國食品藥品監(jiān)測領(lǐng)域的一項重要發(fā)明。

“智能標(biāo)簽”技術(shù)由北京大學(xué)稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點實驗室與香港中文大學(xué)合作發(fā)明，并獲國家發(fā)明專利授權(quán)。北京大學(xué)參股企業(yè)——鑭彩科技有限公司執(zhí)行副總裁李偉認(rèn)為，“智能標(biāo)簽”的市場化應(yīng)用，將為生產(chǎn)方、物流方、銷售方、消費者全程提供良好可靠的服務(wù)和保障。中國包裝聯(lián)合會副會長兼秘書長王躍中則表示，加強科技研發(fā)，采用高新科技實現(xiàn)包裝智能化，是推動我國包裝業(yè)技術(shù)升級的重要手段。（中國科學(xué)報）

可吸收納米復(fù)合人工骨材料研究取得重要進(jìn)展

據(jù)報道，近日，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所牽頭承擔(dān)的“可吸收納米復(fù)合人工骨材料與器件的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究”項目順利通過由省科技廳組織的專家驗收。該項目是吉林省“雙十工程”重大科技攻關(guān)項目，專家組一致認(rèn)為該項目在可吸收納米復(fù)合人工骨材料方面的研究達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，并建議進(jìn)一步加快產(chǎn)品的臨床應(yīng)用和商業(yè)化進(jìn)程，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

該項目通過科研人員的不懈努力，圓滿完成了從可降解原材料合成到自主開發(fā)可吸收納米復(fù)合人工骨材料的研究任務(wù)，獲得了系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，可指導(dǎo)規(guī)模化生產(chǎn)。該人工骨材料具有完全人工合成、降解時間可調(diào)以及具有骨傳導(dǎo)和誘導(dǎo)作用等諸多特點，其物理化學(xué)性能和生物學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到任務(wù)合同要求。

在該項目執(zhí)行期間，長春應(yīng)化所與吉林大學(xué)骨科成立了聯(lián)合共建的“骨科生物材料工程研究中心”，進(jìn)一步為骨科材料基礎(chǔ)與臨床的合作研究和完善“產(chǎn)學(xué)研”開發(fā)體系提供了有力保障。（中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所）

北大碳納米管集成電路研制獲重大進(jìn)展

據(jù)報道，近期，在北京市科委支持下，北京大學(xué)彭練矛教授團隊針對如何將碳納米管從晶體管推向集成電路的世界性難題開展系統(tǒng)研究，取得重大進(jìn)展。

碳納米管器件和集成電路因速度、功耗等方面優(yōu)勢，被認(rèn)為是未來最有可能替代現(xiàn)有硅基集成電路，延續(xù)摩爾定理的信息器件技術(shù)之一。經(jīng)過近20年的研究，碳納米管電子學(xué)在器件物理、器件制備和優(yōu)化、簡單集成電路和系統(tǒng)演示方面取得長足進(jìn)展。

然而，受限于材料和加工工藝問題，碳納米管晶體管的制備規(guī)模、成品率和均勻性始終難以達(dá)到較高水平，限制了碳納米管集成電路技術(shù)進(jìn)一步向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

近期，彭練矛教授團隊針對世界性難題開展系統(tǒng)研究，取得重大進(jìn)展。課題組通過對碳納米管材料、器件尺寸與結(jié)構(gòu)、制備工藝的優(yōu)化，實現(xiàn)了成品率100%的碳納米管晶體管批量制備，使用該材料制備的晶體管已接近商用65nm技術(shù)節(jié)點硅基CMOS晶體管的水平；制備出包含140個晶體管的碳納米管四位全加器電路和兩位乘法器電路，是世界上目前集成度最高、復(fù)雜性最強的碳納米管集成電路，該電路的研制成功說明碳納米管技術(shù)已具備制作大規(guī)模集成電路的能力，將極大加快碳納米管集成電路的實用化進(jìn)程。（北京市科學(xué)技術(shù)委員會）

北京納米肽材料高通量合成領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

據(jù)報道，近期，在北京市科委支持下，北京中科納泰生物科技有限公司聯(lián)合國家納米科學(xué)中心成功研制出最高日產(chǎn)肽材料超過500條的高通量微量化的肽材料生產(chǎn)設(shè)備，并形成年產(chǎn)能10萬條多肽的生產(chǎn)線。有關(guān)專家指出該設(shè)備填補了國產(chǎn)高通量肽材料生產(chǎn)設(shè)備的空白，突破了目前納米醫(yī)學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等研究中多肽原料高通量低成本合成的技術(shù)瓶頸。

肽材料是以氨基酸為主要成分的功能化人造蛋白，因其結(jié)構(gòu)功能多樣、生物相容性好等特點，在藥物、診斷試劑、食品、環(huán)保等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)作為生命科學(xué)的新引擎，帶動大量相關(guān)學(xué)科快速發(fā)展，基于蛋白質(zhì)譜技術(shù)還是基于微陣列芯片技術(shù)，都需要高通量的肽材料合成。

該成果不僅服務(wù)于微量、高通量肽材料的供應(yīng)，更為先進(jìn)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、早期納米診斷技術(shù)及個性化治療策略制訂等納米生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的開拓與推廣提供強大助力。（北京市科學(xué)技術(shù)委員會）

新型超材料納米尺度可操縱可見光

據(jù)報道，復(fù)旦大學(xué)武利民教授課題組設(shè)計開發(fā)了一種新的納米粒子組裝方法——納米固流體法，首次實現(xiàn)了將高折射率的二氧化鈦納米粒子組裝成可工作于可見光波段的超材料光學(xué)器件。

該研究設(shè)計開發(fā)了一種新的納米粒子組裝方法——納米固流體法，首次實現(xiàn)了將高折射率的二氧化鈦納米粒子組裝成可工作于可見光波段的超材料光學(xué)器件。通過將15nm的銳鈦礦二氧化鈦納米粒子組裝成半球形和超半球形固體浸沒超透鏡，在常規(guī)的光學(xué)顯微鏡下實現(xiàn)了45nm的超分辨率顯微成像，大大地突破了光學(xué)顯微鏡的極限分辨率200nm，并揭示了二氧化鈦納米粒子間的近場耦合效應(yīng)在該可見光超材料中的重要作用。

探索低損耗的非金屬超材料的制備與應(yīng)用是近年來國際上超材料研究領(lǐng)域的熱點之一，具有重要的意義。制備非金屬超材料的難點在于，如何將具有高折射率、低吸收損耗的電介質(zhì)材料加工成特定的亞波長結(jié)構(gòu)。武利民團隊使用在可見光下具有高折射率且低吸收損耗的銳鈦礦二氧化鈦材料，提出了一種由下而上的自組裝方法來制備可見光超材料。該方法巧妙地利用了油水界面的特性，實現(xiàn)了將15nm的二氧化鈦粒子組裝成不同宏觀形態(tài)的超材料光學(xué)器件，如可實現(xiàn)超分辨率顯微成像的固體浸沒超透鏡。

該研究提供了一種在納米尺度操縱可見光的途徑，未來將該組裝方法與納米印跡、微納流體等技術(shù)結(jié)合，有望制備出緊湊、低成本的超材料光學(xué)器件，應(yīng)用于隱身、光子計算機、近場光學(xué)檢測及太陽能利用等領(lǐng)域。（中國科學(xué)報）

中科大實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)外智能自組裝不同納米纖維

據(jù)報道，近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授梁高林課題組設(shè)計出一種新型“智能”小分子水凝膠前驅(qū)體，可以實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的區(qū)分并組裝成不同結(jié)構(gòu)的納米纖維。該研究成果發(fā)表在8月17日的《美國化學(xué)會志》上。

腫瘤細(xì)胞內(nèi)部通常是一個還原性的環(huán)境，存在高達(dá)毫摩爾量級的谷胱甘肽（GSH）。腫瘤細(xì)胞外部存在大量細(xì)胞分泌的磷酸酯酶。利用這種差異，研究人員設(shè)計出一種生物兼容的多功能小分子水凝膠前驅(qū)體。該小分子的磷酸根在胞外的磷酸酶的作用下被切除，引發(fā)第一級自組裝形成線性納米纖維。而當(dāng)這些小分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部時，由于GSH的存在，小分子上的雙硫鍵被GSH還原，從而露出半胱氨酸上的巰基硫醇結(jié)構(gòu)。裸露的氨基硫醇結(jié)構(gòu)又可以和小分子結(jié)構(gòu)中的氰基苯并噻唑發(fā)生高效的點擊縮合反應(yīng)，生成環(huán)狀的二聚體。由于π-π堆積作用，該二聚體分子之間會相互吸引，引發(fā)第二級自組裝形成環(huán)狀的納米纖維。

該小分子水凝膠前驅(qū)體的“一石二鳥”設(shè)計的實現(xiàn)，是梁高林發(fā)現(xiàn)并推廣的新型點擊縮合反應(yīng)（半胱氨酸和氰基苯并噻唑之間的反應(yīng)）的又一成功應(yīng)用。（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

全球首條石墨烯基鋰電池生產(chǎn)線落戶泰州

據(jù)報道，8月22-24日，東旭光電集團副總裁王忠輝專程赴泰州就新上全球首條石墨烯基鋰電池生產(chǎn)線進(jìn)行落地對接，這標(biāo)志著該項目開始實質(zhì)性啟動。

此前，由東旭光電旗下的上海碳源匯谷公司推出的世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品“烯王”在京發(fā)布。同時，東旭光電還與泰州海陵區(qū)正式“聯(lián)姻”，決定投資5億元在泰州新能源產(chǎn)業(yè)園建兩條石墨烯基鋰電池生產(chǎn)線。目前，已有2條中試生產(chǎn)線在海陵區(qū)進(jìn)行安裝調(diào)試，兩三個月內(nèi)即可小批量投產(chǎn)。（新華日報）

蘇州工業(yè)園將打造世界最大“納米城”

據(jù)報道，蘇州工業(yè)園區(qū)作為中國改革開放的試驗田、中國與新加坡2國國際合作示范區(qū)，自1994年成立至今，創(chuàng)造了很多個第一和唯一，如利用外資連續(xù)多年名列中國開發(fā)區(qū)第1、中國唯一的國家商務(wù)旅游示范區(qū)等。另外，園區(qū)內(nèi)還“藏有”一座全球最大的“納米城”。這座“納米城”也被美國學(xué)者評為全球八8大納米產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)之一。

據(jù)悉，2010年，蘇州工業(yè)園區(qū)就將納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)定位為“一號產(chǎn)業(yè)” ，先后在獨墅湖科教創(chuàng)新區(qū)內(nèi)建成了蘇州生物納米科技園、蘇州納米技術(shù)國家大學(xué)科技園等納米產(chǎn)業(yè)區(qū)，還設(shè)立了蘇州納米科技協(xié)同創(chuàng)新中心。

為了進(jìn)一步促進(jìn)納米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，園區(qū)新打造了“納米城”?！凹{米城”是蘇州另一個納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，建筑面積約154萬m2，重點聚焦能源與清潔技術(shù)、納米生物技術(shù)等領(lǐng)域，打造創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、投資鏈、服務(wù)鏈，突破上游、高端環(huán)節(jié)，協(xié)同支撐并引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成具有完備創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化功能的產(chǎn)業(yè)綜合社區(qū)。通過比較國內(nèi)外專注納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)園規(guī)模區(qū)后，園區(qū)認(rèn)為，蘇州納米城是全球最大的納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)綜合社區(qū)。（蘇州工業(yè)園區(qū)新聞中心）