納米材料

歐盟加強(qiáng)納米工程材料風(fēng)險(xiǎn)管理

隨著納米技術(shù)的日益成熟和在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，納米工程材料風(fēng)險(xiǎn)管理提上歐委會議事日程。歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃（FP7）提供了900萬歐元，總研發(fā)投入1 250萬歐元，由歐盟13個(gè)成員國英國、德國、法國、意大利、西班牙、荷蘭、比利時(shí)、丹麥、奧地利、愛爾蘭、瑞典、芬蘭和瑞士的納米工程材料產(chǎn)業(yè)界、科技界，以及來自中國和俄羅斯的科技人員，組成了國際納米工程材料技術(shù)開放平臺（MARINA ETP），長期致力于納米工程材料風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則的研制開發(fā)。

MARINA ETP技術(shù)平臺，已制定出清晰的戰(zhàn)略科研議程和技術(shù)開發(fā)路線圖。根據(jù)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會普遍接受和行之有效的化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則，圍繞納米工程材料4大核心主題：材料、暴露、危害和風(fēng)險(xiǎn)，采用世界上最先進(jìn)的納米分析檢測技術(shù)，分別開展納米工程材料風(fēng)險(xiǎn)管理的系列指標(biāo)參數(shù)、評估標(biāo)準(zhǔn)、檢測工具和方法程序的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，確保人類動植物健康和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

4大核心主題的科技創(chuàng)新成果，將集成到統(tǒng)一的納米工程材料風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則制定，為未來監(jiān)管部門的有效管理和新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提供科學(xué)依據(jù)。截至目前，技術(shù)平臺合作伙伴已申請數(shù)十項(xiàng)發(fā)明專利和發(fā)表80余篇同行評議科學(xué)論文，部分安全可靠環(huán)境友好型科技創(chuàng)新成果已經(jīng)或正在被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會（CEN）采納。（科技部）

美國新法制出直徑僅3個(gè)原子的納米電線

據(jù)報(bào)道，美國斯坦福大學(xué)和能源部SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)出一種新方法，利用金剛烴制出直徑只有3個(gè)原子粗細(xì)的電線。這一技術(shù)在制備新型發(fā)電纖維、光電設(shè)備等方面具有廣泛用途。相關(guān)研究發(fā)表在近日日的英國《自然·材料》雜志上。

金剛烴是碳骨架構(gòu)成類似于金剛石晶格結(jié)構(gòu)的籠狀碳?xì)浠衔?，在醫(yī)藥、化學(xué)、聚合物和納米技術(shù)等領(lǐng)域有很大應(yīng)用價(jià)值。在此次研究中，研究人員以金剛烴為組裝工具，將金剛烴與一個(gè)硫原子和一個(gè)銅離子綁定后構(gòu)成的硫族化物相連，形成制造納米電線的基本構(gòu)件，隨后其放在配置好的溶液中。這些構(gòu)件會在范德華引力的作用下相互吸引，像樂高積木一樣一點(diǎn)一點(diǎn)自組裝，“成長”為硫族化物在中間、金剛烴包裹在外的線狀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有良好的導(dǎo)電性能，中間的硫族化物作為導(dǎo)電線芯，金剛烴則可充當(dāng)絕緣層。

研究人員表示，目前存在的自組裝技術(shù)不少，但能夠?qū)⒐虘B(tài)晶核組裝成具有很好導(dǎo)電性的納米線，他們的新方法還是第一個(gè)。金剛烴是一種很好的制備工具，該研究小組已經(jīng)用金剛烴制出了一維的鎘基、鋅基、鐵基和銀基納米線，其中最長的納米線不用顯微鏡就能看到。

研究人員指出，一種材料若十分微小，只是一維或者二維結(jié)構(gòu)，與大體積三維結(jié)構(gòu)相比會具有非常不一樣的特性。他們開發(fā)出的這一“樂高式”組裝方法，讓科學(xué)家能以原子精度組裝材料，創(chuàng)建出具有獨(dú)特電子特性和物理特性的新型材料，應(yīng)用潛力巨大。（科技日報(bào)）

石墨烯研發(fā)再獲突破高端產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用將提速

據(jù)報(bào)道，近日愛爾蘭都柏林大學(xué)三一學(xué)院旗下先進(jìn)材料生物工程研究中心（AMBER）首次將石墨烯和橡皮泥混合，研發(fā)出了彈性石墨烯橡皮泥（G-Putty），當(dāng)石墨烯注入有機(jī)硅聚合物后使橡皮泥有了導(dǎo)電性，即使在最輕微的沖擊下也會引發(fā)電阻急劇增加，靜止后電阻又恢復(fù)到原始值，這將使該橡皮泥對輕微變形異常敏感。

研究人員利用此特性將該橡皮泥安裝在受試者胸口或頸部，能檢測出呼吸頻率、脈搏和血壓。由于其靈敏度比普通傳感器高出近百倍，研究人員表示，此次發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特材料將為傳感器制造行業(yè)創(chuàng)新帶來更多的可能，尤其在醫(yī)療傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。該研究成果已刊登在近日出版的《科學(xué)》雜志上。

石墨烯橡皮泥的特性為其在可穿戴醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療傳感器市場提供廣闊的發(fā)展空間。海外市場調(diào)研公司認(rèn)為，今年全球可穿戴醫(yī)療設(shè)備市場規(guī)模將超百億美元。美國醫(yī)療科技信息網(wǎng)站Medgadget預(yù)計(jì)，全球醫(yī)療傳感器市場年復(fù)合增長率將達(dá)7%。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來石墨烯發(fā)展前景取決于下游應(yīng)用，最大限度利用石墨烯特性研發(fā)高性價(jià)比產(chǎn)品將至關(guān)重要。中國石墨烯技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在2016年全球石墨烯產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告中表示，我國石墨烯應(yīng)用市場將迎來產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期，到2020年將形成千億級市場規(guī)模。（上海證券報(bào)）

澳大利亞研制出可用于夜視鏡的薄膜納米晶體

據(jù)報(bào)道，澳大利亞國立大學(xué)物理和工程研究院非線性物理中心的研究員設(shè)計(jì)出一種比人類頭發(fā)細(xì)500倍的納米晶體，可用于制造無需外部電源的輕量化夜視鏡。研究人員稱這種新型夜視眼鏡可替換現(xiàn)有體積大且笨重的雙目夜視鏡。這種納米晶體的直徑非常小，可被制成超薄的膜覆蓋在日常佩戴的眼鏡上以增強(qiáng)夜間視野。該微型元件還有其他令人感到興奮的用途，包括銀行票據(jù)的防偽設(shè)備，醫(yī)學(xué)細(xì)胞成像以及全息顯示等。研究人員稱這是納米光子學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑，研究涉及光特性以及納米尺度光與實(shí)體之間相互作用。這種半導(dǎo)體納米晶體可傳輸最高強(qiáng)度的光和設(shè)計(jì)復(fù)雜的光束，因而可用于投射全息影像的激光顯示設(shè)備。

這種材料能使紅外光變得可見，并使研制無需外接電源，像日常佩帶眼鏡一樣輕薄的夜視鏡成為可能。傳統(tǒng)的夜視鏡外形看起來像一個(gè)雙筒望遠(yuǎn)鏡，并且需要電力支撐。研究人員稱為確保光線通過，已在玻璃上完成該類納米元件的生產(chǎn)，這對于光學(xué)顯示來說非常重要。此次研究成員是有史以來的第一次，因?yàn)樵谕该魑镔|(zhì)上生產(chǎn)納米半導(dǎo)體是非常困難的工作。（中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院）

碳基納米發(fā)光材料取得系列進(jìn)展

碳基納米發(fā)光材料由于具有優(yōu)異的熒光特性、生物相容性、易修飾性、制備過程簡單等特點(diǎn)，在生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)診療、化學(xué)/生物傳感及光電器件等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。盡管近些年碳納米基制備和應(yīng)用方面取得了很多重要進(jìn)展，然而在對其發(fā)光性能調(diào)控及實(shí)際應(yīng)用方面仍有很有問題亟待解決。

據(jù)報(bào)道，針對這些問題，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所科研人員開展了系統(tǒng)研究并取得了系列進(jìn)展。

研究人員首次實(shí)現(xiàn)了單一波長可激發(fā)的三原色碳基熒光納米材料的制備，并初步考察了它們在柔性全色發(fā)光薄膜及多色生物成像方面的潛在應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)了可覆蓋整個(gè)可見光區(qū)的全波長發(fā)射碳基熒光納米材料的制備，并考察了其在細(xì)胞多色標(biāo)記及多模式化學(xué)傳感領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。最近，在制備具有高熒光量子效率的長波長發(fā)射碳基熒光納米材料方面也獲得了進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了從高效紅光到近紅外發(fā)射的調(diào)控，并將其應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了雙光子與近紅外成像及對腫瘤細(xì)胞的近紅外光熱治療。（中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所）

精準(zhǔn)治療癌癥再添新成員 黑磷納米藥物喜獲新進(jìn)展

據(jù)報(bào)道，近日，從清華大學(xué)深圳研究生院獲悉，中美聯(lián)合課題組在黑磷生物醫(yī)學(xué)新應(yīng)用上取得新突破，發(fā)現(xiàn)黑磷納米薄片可實(shí)現(xiàn)腫瘤的光熱治療、化療和生物響應(yīng)的三重協(xié)同治療，多模式精準(zhǔn)治療癌癥，相關(guān)科研成果近日在國際頂尖刊物《先進(jìn)材料》作為封面文章發(fā)表。

該課題由清華大學(xué)副教授梅林、深圳大學(xué)教授張晗以及哈佛大學(xué)教授施進(jìn)軍、博士陶偉等專家組成。梅林說，該團(tuán)隊(duì)采用優(yōu)化的液態(tài)剝離法，首次將黑磷二維納米薄片應(yīng)用于診斷治療制劑載體的制備以及功能化修飾，研發(fā)了一種負(fù)載化療藥物阿霉素的“黑磷納米片載體系統(tǒng)”。黑磷納米薄片被腫瘤細(xì)胞攝取后主要通過“巨胞飲→晚期內(nèi)吞體→溶酶體”和“陷窩蛋白介導(dǎo)的攝取通路”進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)活動，二維黑磷納米薄片較大的比表面積能夠?yàn)榛熕幬锓肿拥拇罅课降於ɑA(chǔ)，提高載藥能力。

“比起傳統(tǒng)的治療方法，黑磷納米片載藥系統(tǒng)更加高效、精準(zhǔn)。黑磷納米薄片對于阿霉素的負(fù)載量顯著高于傳統(tǒng)的聚合物納米粒子載體，提高了化療藥物療效。黑鱗納米薄片在808nm激光照射下能夠產(chǎn)生局部高熱，一方面可以用于腫瘤的光熱治療，另一方面也能夠驅(qū)動藥物的釋放?！睆堦险f。

研究表明，黑磷載藥納米薄片在生物體內(nèi)的安全性和抑瘤效果較為明顯，試驗(yàn)驗(yàn)證了黑磷載藥納米薄片具備很好的生物相容性，研究中采用的生物響應(yīng)調(diào)節(jié)的化療—光熱治療聯(lián)合治療方法，這些多模式可精準(zhǔn)治療癌癥。目前，該研究在動物實(shí)驗(yàn)上取得突破，并在免疫缺陷的裸鼠身上取得了強(qiáng)化的抑瘤效果。（科技日報(bào)）

福建物構(gòu)所“3D打印關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用研發(fā)”項(xiàng)目通過驗(yàn)收

據(jù)報(bào)道，12月20日上午，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所所牽頭承擔(dān)的福建省科技重大專項(xiàng)專題“3D打印關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用研發(fā)”通過福建省科技廳組織的專家驗(yàn)收。

該項(xiàng)目瞄準(zhǔn)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，突破納米復(fù)合增強(qiáng)、等離子球化純化制粉、高功率光纖激光器、高精度大尺寸光固化3D打印設(shè)備系統(tǒng)集成、三維流道鑲塊3D制造技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，在3D打印材料、激光3D打印設(shè)備、三維流道模具鑲塊等方面形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3D打印技術(shù)成果，研制出的納米光敏樹脂拉伸強(qiáng)度達(dá)到71.4MPa、拉伸模量3 704MPa，特種不銹鋼球形粉末球化率達(dá)99%以上、粒度小于5μm；光固化3D打印設(shè)備掃描精度達(dá)微米級，構(gòu)筑了從3D打印材料、器件、系統(tǒng)集成、打印設(shè)備到應(yīng)用的全流程技術(shù)鏈，成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

該專項(xiàng)的完成將有效支撐3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和市場化進(jìn)程，對促進(jìn)我國制造業(yè)創(chuàng)新能力提升，推動我國實(shí)現(xiàn)從制造大國向制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變具有重要的意義。（中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所）

世界首個(gè)石墨烯氣體傳感器誕生

據(jù)報(bào)道，富士通實(shí)驗(yàn)室宣布，基于石墨烯應(yīng)用的全新原理，他們成功開發(fā)出世界首個(gè)具有極高靈敏度的石墨烯氣體傳感器。這項(xiàng)成果為研制可快速、精確測量氣體成分的便攜式設(shè)備鋪平了道路。而這些設(shè)備可用于大氣污染物的監(jiān)測以及人體呼出的有機(jī)衍生氣體的檢測。

在研發(fā)中，富士通實(shí)驗(yàn)室用石墨烯代替了硅晶體管的柵極部分，發(fā)現(xiàn)了石墨烯應(yīng)用的新方法。此方法檢測氣體的原理是，當(dāng)氣體分子吸附在石墨烯上之后會使石墨烯的功函發(fā)生變化，這將顯著改變硅晶體管的開關(guān)特性，而當(dāng)氣體分子脫附后，石墨烯柵極又恢復(fù)到初始狀態(tài)。經(jīng)此項(xiàng)創(chuàng)新，氣體傳感器的靈敏度將會大幅度提高，可精準(zhǔn)檢測到濃度低于幾十個(gè)ppb的二氧化氮和氨氣等氣體。以二氧化氮的檢測為例，傳感器的靈敏度被提升了十幾倍，可檢測濃度低于1個(gè)ppb。此項(xiàng)技術(shù)的誕生將有望使空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，而且還可以更加方便地對人體呼出氣體的成分進(jìn)行檢測，從而快速發(fā)現(xiàn)疾病。（工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所）

常州：石墨烯涂料領(lǐng)域應(yīng)用再提速

據(jù)報(bào)道，12月20日，江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟涂料應(yīng)用分聯(lián)盟在常州成立，常州石墨烯新材料在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步提速。

石墨烯產(chǎn)業(yè)是常州市重點(diǎn)優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)。為有效整合石墨烯創(chuàng)新資源，加快石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)程，江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和常州市涂料協(xié)會共同組建江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟涂料應(yīng)用分聯(lián)盟。該聯(lián)盟將集成常州市涂料協(xié)會、江南石墨烯研究院等產(chǎn)學(xué)研合作資源，瞄準(zhǔn)石墨烯產(chǎn)業(yè)和涂料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域國際先進(jìn)水平，組織相關(guān)領(lǐng)域的專家與聯(lián)盟企業(yè)，開展產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究、高端技術(shù)研究、關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)，提升企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，努力使江蘇石墨烯和涂料產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)起點(diǎn)高、技術(shù)新、規(guī)模大、配套強(qiáng)的總體目標(biāo)，力爭經(jīng)過3～5年努力，將促進(jìn)江蘇石墨烯涂料研發(fā)技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，使江蘇成為國內(nèi)最大的石墨烯涂料產(chǎn)品的制造基地。（科技日報(bào)）

牡丹江市投資百億打造石墨產(chǎn)業(yè)集群

日前，從牡丹江市國土資源局了解到，根據(jù)域內(nèi)石墨資源最新勘探現(xiàn)狀，牡丹江市計(jì)劃“十三五”期間，以精深加工為重點(diǎn)，延伸精深加工產(chǎn)業(yè)鏈，投資100億元，打造石墨產(chǎn)業(yè)集群。

2016年，牡丹江市圍繞地質(zhì)找礦，集中精力抓礦產(chǎn)資源勘查，在石墨資源勘探方面實(shí)現(xiàn)重大突破。截至2016年10月末，8個(gè)石墨勘探項(xiàng)目中已取得普查成果的有5個(gè)，其中由黑龍江省地勘六院勘查的林口縣石墨礦普查項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)5條礦帶，初步查明石墨礦物量3 400萬t，屬超大型石墨礦，其資源規(guī)模在國內(nèi)罕見。目前，牡丹江石墨礦資源總量超過4 500萬t，石墨儲量排位由石墨分布地一躍成為石墨主產(chǎn)區(qū)（。黑龍江日報(bào)）