一大波新材料横空出世，改变世界超出你想象（第236期） -中国高新产业规划网

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比头发还要细几千倍的纳米绝缘材料，竟比钢铁坚硬！

科学家们已经确定了一种创新的绝缘纳米材料的化学途径，它可以导致大规模的工业生产，用于各种用途--包括宇航服和军用车辆。这种纳米材料比人的头发还要细几千倍，比钢铁还要坚固，而且不可燃，可以阻挡宇航员的辐射，并有助于加固军用车辆的装甲。美国能源部（DOE）普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）的合作研究人员提出了一种逐步获得这种纳米材料前体的化学途径，称为氮化硼纳米管（BNNT），这可能导致其大规模生产。这一突破将等离子体物理学和量子化学结合起来，是PPPL研究扩展的一部分。PPPL物理学家说："这是一项开创性的工作，将实验室带入了新的方向。"

用于汽车应用的新树脂全球化工行业的领导者SABIC推出了Noryl GTX 9500树脂，它是未填充Noryl GTX树脂系列的新产品，在高温和潮湿的条件下具有出色的尺寸稳定性。与聚酰胺（PA）树脂（PA66和PA6）相比，SABIC的Noryl GTX 9500树脂在暴露于汽车引擎盖下的典型高温和潮湿环境中，能保持更好的机械性能平衡，并具有可比的高流动性和高温性能。在更广泛的温度和湿度条件下，它的尺寸稳定性和机械性能保持性--加上高流动性能--可以为减轻重量的薄壁设计提供机会。

Noryl GTX 9500树脂的目标应用包括汽车接线盒、连接器和其他需要尺寸稳定性的应用。这些材料还展示了他们作为碳纤维增强热塑性复合材料的基础树脂的潜力。碳纤维增强热塑性复合材料可用于结构和车身部件，以及工业、航空航天和船舶市场的应用。相关人员说：“我们的全球开发团队擅长配制具有目标特性的热塑性塑料，以解决长期以来客户面临的挑战，如尼龙在暴露于湿气下的软化倾向。”相关人员补充说：“我们设计Noryl GTX 9500树脂是为了给我们的客户提供创新的新材料选择，以满足那些必须在高温、潮湿环境下保持其形状和性能的应用。这种新牌号的推出表明了我们在材料创新方面的领导地位，以及我们对不断改进和扩大我们的产品组合的关注。”

新的纳米材料可从海水中产生清洁能源氢气燃料来自海洋的氢气燃料可以成为化石燃料的一种丰富和可持续的替代物，但是这种潜在的动力源一直受到技术挑战的限制，包括如何实际收获它。中佛罗里达大学的研究人员首次设计了一种纳米级材料，可以有效地将海水分裂成氧气和清洁能源燃料--氢气。

将水分裂成氢气和氧气的过程被称为电解，直到现在有效地完成这一过程一直是一个挑战。本月在《先进材料》杂志上解释了UCF团队开发的用于催化反应的稳定且持久的纳米级材料。这一发展将为从海水中有效地生产清洁的氢燃料打开一个新的窗口。氢气是一种可再生能源，如果更便宜和更容易生产，可以在应对气候变化方面发挥重要作用。这种新材料以一种低成本和高性能的方式平衡了竞争性反应。利用他们的设计，研究人员实现了高效率和超过200小时的长期稳定性。双掺杂薄膜实现的海水电解性能远远超过了最近报道的最先进的电解催化剂的性能，并满足了工业中实际应用所需的苛刻要求。该团队将努力继续提高他们所开发的材料的电效率。他们还在寻找机会和资金，以加速和帮助这项工作的商业化。

“超材料”可使磁共振成像清晰两至三倍磁共振成像（MRI）作为高端影像检查项目之一，具有无创无害、对比参数多、组织分辨率高和图像清晰等优势，广泛应用于全身肿瘤、神经系统疾病、心脑血管疾病和骨骼肌肉疾病的诊断和早期筛查。

最近，清华大学附属北京清华长庚医院放射诊断科教授郑卓肇团队与清华大学机械工程系副教授赵乾及教授孟永钢团队、材料学院教授周济团队密切合作，运用“超材料”打造出国际领先的临床实用型磁共振线圈，可提升图像信噪比2~3倍。相关研究成果发表于《先进材料》。“超材料”是人工合成材料，具有天然材料所不具备的超常物理性质。据研究人员介绍，此款新型“超材料”磁共振线圈取得了多项研究突破。首先，团队首创圆柱形超材料构型，解决了超材料磁场增强不均的难题；其次，团队创新性提出了部分调谐谐振模态控制思想，解决了超材料干扰射频发射场的难题；最后，该科研项目完成了临床系列测试，验证了该超材料线圈的临床适用性。业内人士表示，该项技术不但提供了一种全新的磁共振图像信噪比提升方法，也为磁共振线圈的更新换代提供了一种全新思路，对提高我国高端医学影像技术的国际竞争力具有积极意义。

普通盐可合成新型自旋液体材料俄罗斯莫斯科国立大学和国立研究型技术大学最近合成了一种特殊的新型磁性物质——自旋液体材料，即使在接近绝对零度时，其单原子的自旋也不会冻结。这种材料可以在基于单粒子波函数纠缠的量子技术中得到应用。相关研究结果近日发表在《无机化学》杂志上。

自旋是基本粒子的普遍属性。在室温下，许多材料中粒子的自旋是无序和波动的，随着温度降低会变得有序甚至冻结。而自旋液体是一种罕见的物质状态，具有特殊结构，其中电子的自旋保持无序状态，即使在接近绝对零度时也能继续波动。自旋液体的概念1988年就已出现，和高温超导的机制密切相关，但科学家直到最近才开始寻找这种物质。迄今为止，自旋液体的主要候选材料被认为是一种氯羟锌铜石，其中铜离子作为磁矩的载体，形成理想的二维kagome晶格。而俄罗斯科学家的发现，在自旋液体材料清单中又新添了一种物质。研究人员合成了具有方形kagome型晶格的氯—磷氧铜铋钠晶体，当冷却到-271℃时不会形成磁序。因此，研究人员推测，在这种材料中，自旋子系统在低温下的表现就像一种纠缠的自旋液体。来源：贤集网、PUWORLD、TechEdge、中国科学报往期相关文章推荐

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