復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系在多個(gè)科研領(lǐng)域取得國際高水平成果

近日，應(yīng)材料科學(xué)領(lǐng)域著名綜述期刊《Progress in Materials Science》的邀請，我系余學(xué)斌教授、孫大林教授團(tuán)隊(duì)與華南理工大學(xué)朱敏教授團(tuán)隊(duì)合作撰寫并發(fā)表了題為“Recent advances and remaining challenges of nanostructured materials for hydrogen storage applications”的綜述論文，系統(tǒng)闡述了關(guān)于納米輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料/體系的重要結(jié)果和最新進(jìn)展。內(nèi)容主要包括高比表面納米材料的物理吸附儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫材料的納米化、以及基于納米模板對儲(chǔ)氫材料的空間限域，并指出了未來的工作方向。與此同時(shí)，論文中也展示了我系儲(chǔ)氫研究團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)。

梅永豐教授課題組通過超薄化和納米化，降低了金剛石薄膜的抗彎折性能，提高其柔性；并通過應(yīng)力控制實(shí)現(xiàn)三維微結(jié)構(gòu)的自卷曲，實(shí)現(xiàn)了微米卷，微米彈簧和卷中卷等結(jié)構(gòu)。同時(shí)，完整的三維卷曲管狀結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)光學(xué)模式的諧振，并且由于金剛石具有非常好的熱導(dǎo)性能，使該卷曲金剛石管狀光學(xué)微腔具有非常好的熱穩(wěn)定性。該項(xiàng)研究為納米薄膜研究和金剛石材料研究提供了新思路。該工作得到美國達(dá)特茅斯學(xué)院Zi Chen教授在計(jì)算和模擬方面的大力支持。文章被《Advanced Materials》選為當(dāng)期的內(nèi)封面發(fā)表。

梁子騏教授團(tuán)隊(duì)與同濟(jì)大學(xué)聲子學(xué)與熱能科學(xué)中心周俊研究員及美國加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校Guillermo Bazan教授，成功制備了高性能n-型柔性聚合物-金屬導(dǎo)體復(fù)合熱電材料Ni/PVDF，揭示了組分-結(jié)構(gòu)-性能的相關(guān)性，明晰了其中的電、熱輸運(yùn)機(jī)制。此類復(fù)合材料彎曲性能優(yōu)異，并可保持形變。通過在絕緣聚合物的架構(gòu)中形成三維互穿的金屬納米線通道，電導(dǎo)率可高達(dá)4701 S/cm；Seebeck系數(shù)達(dá)到-20.6μV/K，接近于Ni塊材的理論值。PF在室溫和380K分別達(dá)到200和220μW·m-1·K-2。同時(shí)，由于有機(jī)/無機(jī)組分間的較大的界面熱阻及聲子散射，獲得較低的熱導(dǎo)率(0.55W·m-1·K-1)，因而實(shí)現(xiàn)ZT值在380K達(dá)到0.15。此PF和ZT值是目前n-型復(fù)合熱電材料中最高之一。該工作首次證明了絕緣物和金屬這兩類本身不良的熱電材料，復(fù)合后卻呈現(xiàn)出優(yōu)越的熱電性能。該成果日前在線發(fā)表在國際權(quán)威期刊《Advanced Materials》上，題目為 “Bendablen-Type Metallic Nanocomposites with Large Thermoelectric Power Factor”。