新型耐火“宣紙”

中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員朱英杰帶領的科研團隊，針對傳統(tǒng)宣紙存在的問題，以無機納米材料——羥基磷灰石超長納米線為主要構建材料，成功研制出新型耐火“宣紙”，該“宣紙”具有易于書寫性，優(yōu)異的潤墨性、抗霉性、耐久性、耐高溫性和耐火性等性能，相關成果發(fā)表于ACS Sustainable Chemistry & Engineering。新型耐火“宣紙”具有優(yōu)異的耐高溫和耐火性能，長時間在火中灼燒也不會燃燒并保持完好。此外，新型耐火“宣紙”的制備只需3至4天，制備周期短，制備效率高。新型耐火“宣紙”有望作為耐高溫、耐火書法繪畫紙，應用于保護珍貴的藝術作品和重要文件免于火災的損毀。

傳統(tǒng)宣紙在火中幾秒鐘即快速燃燒化為灰燼；而新型“耐火宣紙”白度高，具有優(yōu)異的耐高溫、耐火性能，長時間在火中灼燒也不會燃燒（圖片來源于中國科學院上海硅酸鹽研究所）

新型“耐火宣紙”具有獨特的潤墨性能（圖片來源于中國科學院上海硅酸鹽研究所）

電子顯微學研究發(fā)現(xiàn)固態(tài)物質新結構

中國科學院金屬研究所陳春林研究員與日本東京大學Yuichi Ikuhara教授、重慶大學尹德強副教授等合作，在陶瓷材料中發(fā)現(xiàn)了區(qū)別于晶體、準晶體和非晶體的固態(tài)物質新結構：一維有序結構（或稱為一維有序晶體）。相關論文發(fā)表于Nature Materials。固態(tài)物質按其微觀結構的對稱性可分為三大類：晶體、準晶體和非晶體。晶體具有旋轉對稱性和平移對稱性，其原子有規(guī)則地在三維空間呈周期性重復排列。準晶體具有旋轉對稱性，但不具有平移對稱性。準晶體的原子排列具有長程有序，但不具有三維平移周期性。非晶體不具有旋轉對稱性和平移對稱性，其原子排列不具有長程有序。新發(fā)現(xiàn)的一維有序晶體更新了對固態(tài)物質結構的認識。

制備負載有單原子金屬位點的三維多孔碳骨架復合材料及其應用

北京大學工學院鄒如強課題組報道了關于負載有單原子金屬位點的三維多孔碳骨架復合材料的制備，以及其在燃料電池氧還原催化的應用。相關論文發(fā)表于Angewandte Chemie?？蒲腥藛T制備出負載有單原子金屬位點的大尺寸的三維MOF衍生材料。當作為催化劑用于燃料電池中氧還原反應時，該材料表現(xiàn)出優(yōu)于商業(yè)Pt/C的高性能。燃料電池作為新能源器件，因其能量密度高、產物零污染而備受關注。金屬有機骨架材料（MOFs）是由金屬位點及有機配體通過周期性配位而形成的一種新型多孔材料。該材料具有較高的比表面積、規(guī)整的孔道結構及可控的成分組成，被廣泛應用于氣體的吸附及分離、傳感、催化等領域。

二維材料的摩擦學行為：從機制到調控策略

清華大學航天航空學院李群仰副教授團隊與合作者系統(tǒng)回顧了二維材料摩擦學研究的最新進展，并對二維材料在潤滑領域的潛在應用和研究方向進行了展望。研究論文發(fā)表于Materials Today。該文章綜述了以石墨烯為主的二維材料摩擦和磨損研究的最新進展。分別從層間滑動和表面滑動的角度，對二維材料獨特的摩擦行為及其背后的微觀物理機制進行了綜述；同時還重點介紹了若干種影響和調控二維材料表面摩擦性能的典型方法和策略，以及二維材料的磨損行為及其失效模式。最后，對二維材料摩擦研究進行了小結，并展望了該領域仍待研究的若干方向。

親疏水復合敷料用于促進傷口愈合

中國科學院理化技術研究所仿生材料與界面科學實驗室王樹濤研究團隊研制了一種由親水微米纖維網(wǎng)絡與疏水納米纖維陣列復合的傷口敷料，該敷料可以單向地將生物流體從疏水側泵到親水側，有效地泵出傷口周圍多余生物流體。相關研究成果發(fā)表于Advanced Materials。傷口敷料在傷口周圍微環(huán)境的生物流體管理中起著至關重要的作用，直接影響傷口愈合。在大鼠皮膚缺損傷口感染模型中，親疏水復合敷料顯示出相比傳統(tǒng)敷料更快的傷口愈合速率。這種親疏水復合敷料為未來傷口敷料設計與應用提供了新思路，有望在現(xiàn)有傳統(tǒng)親水/吸水敷料制備的基礎上進行簡單的改進與升級，快速推廣應用于臨床，加快傷口愈合，減輕患者痛苦。

（a）親疏水復合敷料的設計；（b）親疏水復合敷料相比；（c）傳統(tǒng)敷料有效地泵出傷口周圍多余的生物流體（圖片來源于中國科學院理化技術研究所）。

（i）銀—親疏水復合敷料和（ii）親疏水復合敷料比（iii）傳統(tǒng)敷料具有促進傷口愈合的效果（中國科學院理化技術研究所）

石墨烯基宏觀體構建與制備

哈爾濱工業(yè)大學土木學院鐘晶課題組與來自國內外科研院所、高校的科研人員合作，在石墨烯基宏觀體構建與制備方面取得系列成果。研究成果分別發(fā)表于《美國化學學會—納米》和Nature Communications。針對限制石墨烯高分子防腐涂料性能提升的瓶頸問題，即石墨烯難以分散與空間分布難以控制等問題，提出了基于貝殼仿生結構的防腐策略。針對石墨烯難以大規(guī)模有效定向與致密組裝問題，提出利用離心澆鑄法在旋轉過程中產生的離心力與剪切應力實現(xiàn)二維材料的高效大規(guī)模的高度定向及致密組裝，實現(xiàn)了對石墨烯薄膜以及石墨烯復合材料的高效制備，并展現(xiàn)出極為優(yōu)越的性能。

相變過程中材料熱導率的研究

中國科學院上海硅酸鹽研究所史迅研究員、陳立東研究員、曾華榮研究員、仇鵬飛副研究員與美國科羅拉多大學/華中科技大學楊榮貴教授合作，基于對經(jīng)典熱輸運方程的校正，清晰闡述了相變過程中吸放熱對熱流傳輸?shù)挠绊?，發(fā)現(xiàn)相變除了可以影響材料的熱容外，還會顯著地導致材料熱擴散系數(shù)降低這一實驗假象，相變速度越快，熱擴散系數(shù)降低的假象越嚴重。因此，材料相變時的真實熱導率需要同時移除額外增加的熱容和降低的熱擴散系數(shù)的貢獻。相關研究成果發(fā)表于Advance Materials。具有高熱導率的材料常在散熱方面用途廣泛，而具有低熱導率的材料則主要應用于隔熱領域。

3D打印熱固性材料領域研究進展

東華大學纖維材料改性重點國家實驗室游正偉教授團隊在3D打印熱固性材料領域取得進展，系列成果分別發(fā)表于Materials Horizons和Advanced Functional Materials。3D打印技術是近年來新興的先進加工手段，因其可快速高效地制造精細復雜的立體結構，方便個性化定制等特點，在諸多領域均展示出良好的應用前景。研究團隊開展了一種3D打印熱固性材料的通用策略及其多樣化應用的研究，將鹽粒和熱固性材料預聚物結合為可3D打印的“復合墨水”。開展3D打印一體定制彈性可持續(xù)的面向可穿戴電子設備的摩擦納米發(fā)電機的研究，實現(xiàn)摩擦納米發(fā)電機3D打印一體成型。