俄羅斯 Russia

　　研發可控氮化物複合材料

　　智能服裝既導電又可洗滌

　　◎本報駐俄羅斯記者 董映璧

　　俄羅斯托木斯克理工大學通過控製壓力或調整化學反應器中的成分，研發出可控製的基於(yu) 氮化物的複合材料。氮化物基複合材料廣泛應用於(yu) 電子、航空和汽車、建築、機械工程等行業(ye) 。獲得此類物質最有前景的方法是自蔓延高溫合成法，這種方法具有功耗低、處理時間短和成本低等特點。

　　用於(yu) 智能服裝的柔性紡織電子產(chan) 品比柔性聚合物裝置更具優(you) 勢。因為(wei) 紡織品與(yu) 皮膚緊密接觸，可製造出舒適、輕便、緊湊的傳(chuan) 感器，能讀取脈搏、壓力和其他人體(ti) 指標。

　　俄羅斯托木斯克理工大學開發出一種基於(yu) 尼龍織物和還原氧化石墨烯的“智能服裝”新材料。研究人員將氧化石墨烯塗在尼龍上，進行激光處理時，尼龍熔化形成塗層，石墨烯顆粒會(hui) 嵌入到織物的纖維中。

　　通過這種方法生成的複合材料易於(yu) 製造，即使多次洗滌仍能保持性能穩定。經過激光處理後，這種材料能導電，可被用作傳(chuan) 感器的活性材料。另外，這種材料能直接以成品形式使用，無需額外的絕緣保護。

　　美 國 The US

　　芯片材料工藝持續改進

　　傳(chuan) 感技術取得多項成果

　　◎本報記者 張佳欣

　　麻省理工學院工程師開發出一種“非外延單晶生長”方法，可在工業(ye) 矽晶圓上生長出純淨的、無缺陷的二維材料，以製造越來越小的晶體(ti) 管。

　　該校研究團隊還發明了一種堆疊二極管以創建垂直、多色像素的方法。該方法可用於(yu) 製作更清晰、無缺陷的顯示器。

　　該校一個(ge) 跨學科團隊開發出一種低溫生長工藝，可直接在矽芯片上有效且高效地“生長”二維過渡金屬二硫化物材料層，以實現更密集的集成。

　　耶魯大學研究人員開發出首台芯片級摻鈦藍寶石激光器，這項突破的應用範圍涵蓋從(cong) 原子鍾到量子計算和光譜傳(chuan) 感器。

　　芝加哥大學科學家研製出迄今最薄的芯片級光線路——二維波導。這款隻有幾個(ge) 原子厚的玻璃晶體(ti) 可捕獲和攜帶光，而且效率驚人。其可將光傳(chuan) 播長達一厘米的距離(在光基計算領域，這是非常遙遠的距離)，有望為(wei) 新技術開辟道路。

　　哥倫(lun) 比亞(ya) 大學化學家團隊描述了迄今為(wei) 止速度最快、效率最高的半導體(ti) ——一種名為(wei) Re6Se8Cl2的超原子材料。

　　在金屬工藝方麵，美國桑迪亞(ya) 國家實驗室和得克薩斯農(nong) 工大學研究團隊首次目睹了金屬碎片在沒有任何人為(wei) 幹預的情況下破裂，然後又重新融合在一起。如果新發現的現象能得到應用，可能會(hui) 帶來一場工程革命。

　　美國國家航空航天局和俄亥俄州立大學科學家攜手開發出一種3D打印工藝，製造出了迄今最具彈性的新合金，其抗壓能力是目前合金的600多倍。

　　可穿戴傳(chuan) 感器技術也取得了諸多進展。約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室研究人員開發了世界上最小、強度最大、速度最快的製冷設備——可穿戴式薄膜熱電製冷器。他們(men) 與(yu) 神經科學家合作，幫助截肢者通過他們(men) 的幻肢感知溫度。

　　南加州大學工程學院研究人員受折紙啟發創造出一種新的傳(chuan) 感器。這種傳(chuan) 感器可用於(yu) 檢測器官微小變形從(cong) 而預測疾病，也可用於(yu) 可穿戴設備和柔性機器人。

　　康奈爾大學工程學院開發出一種能模擬細胞膜的特性並提供電子讀數的合成生物傳(chuan) 感器。其有助於(yu) 更好地了解細胞生物學、開發新藥以及在芯片上創建“感覺器官”。

　　英 國 The UK

　　彩色薄膜讓室內(nei) 保持涼爽

　　石墨烯實現創紀錄高磁阻

　　◎本報記者 劉 霞

　　英國劍橋大學科學家開發的新紡織品，在加熱時會(hui) 改變形狀。這種響應式智能麵料可幫助監測人們(men) 的健康，改善隔熱性能，同時也為(wei) 室內(nei) 設計提供了新工具。

　　該校研究人員還報告了一種植物基薄膜替代品。它在陽光下會(hui) 變得更涼爽，並具有多種質地和明亮的彩虹色。有朝一日，這種材料可在不需要外部電源的情況下，使建築物、汽車和其他結構保持涼爽。

　　石墨烯這種“神奇材料”一直是研究熱點之一。“石墨烯之父”、曼徹斯特大學安德烈·海姆團隊發現，石墨烯表麵擁有奇特的納米波紋。

　　這使其能以比同等質量的現有最佳催化劑高100倍的效率分解氫氣，有望實現更高性能的氫燃料電池，並提高很多工業(ye) 過程的效率。該校研究人員還報告了石墨烯中出現的創紀錄的高磁阻。

　　南安普敦大學研究人員發現，經典的超材料納米結構可表現出與(yu) 連續“時間晶體(ti) ”相同的關(guan) 鍵特征。

　　劍橋大學科學家則開發出一種三維打印金屬的新方法。該方法可降低成本，能更有效地利用資源。

　　薩裏大學科學家也開發出一種有機半導體(ti) 材料。他們(men) 利用其研製出一款新型柔性X射線探測器，有望在癌症治療、機場掃描等領域大顯身手。

　　德 國 Germany

　　新型儲(chu) 氫複合合金問世

　　石墨烯等材料應用拓展

　　◎本報駐德國記者 李 山

　　在能源相關(guan) 領域，德國科學家領導的國際團隊研發出一種新的基於(yu) 鈦鎂鋰的複合合金家族。這種合金具有極低的密度，並且在室溫下具有相當大的儲(chu) 氫能力，有望成為(wei) 未來儲(chu) 氫設施的基石。

　　卡爾斯魯厄理工學院研發高效、半透明的有機太陽能電池，能在精確定義(yi) 的光譜範圍內(nei) 吸收光。

　　德國高性能電池技術公司(HPB)開發出可批量生產(chan) 的新型固態電池。首批型號已經完成了12500次充電循環，每小時充放電一次，性能沒有任何下降。

　　在存儲(chu) 和通信材料研究方麵，杜伊斯堡-埃森大學通過向微米尺寸的石墨烯圓盤發射短太赫茲(zi) 脈衝(chong) ，短暫地將其變成了強磁鐵，這將有助於(yu) 開發未來的磁性開關(guan) 和存儲(chu) 設備。

　　德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲(zi) 中心展示了一種利用石墨烯超材料實現太赫茲(zi) 光到可見光的快速可調節轉換的方法，為(wei) 實現高速、低成本、寬帶和高信噪比的太赫茲(zi) 成像和通信提供了新的可能性。

　　馬克斯·普朗克物質結構與(yu) 動力學研究所使用僅(jin) 數百飛秒長的脈衝(chong) ，在高溫的稀土鈦酸鹽中誘導出鐵磁態，為(wei) 研製光控存儲(chu) 器以及具有更高速度和效率的計算設備鋪平了道路。

　　此外，卡爾斯魯厄理工學院創造性地設計、合成和表征了一係列環狀三明治配合物，並命名為(wei) 環茂。這些環茂由18個(ge) 重複單元組成，在固態下形成幾乎理想的圓形閉環。

　　德美科學家首次在實驗室製造出以前被認為(wei) “不可合成”的反芳香性分子環氧乙烯。環氧乙烯是最小的反芳香性雜環化合物，也是星際環境中的一種關(guan) 鍵活性成分，被認為(wei) 是最神秘的有機瞬變分子之一。

　　弗朗霍夫研究所開發出一種新型可持續氣凝膠密封材料。新工藝的關(guan) 鍵之處在於(yu) 用超臨(lin) 界(氣體(ti) 和流體(ti) 之間)二氧化碳代替傳(chuan) 統的用於(yu) 溶解矽凝膠的酸性材料製備氣凝膠工藝。

　　法 國 France

　　以鎳納米顆粒電解製氫

　　用超吸水材料阻止噪音

　　◎本報駐法國記者 李宏策

　　2023年，法國在燃料電池、綠色減排領域持續開發新型催化劑和新材料。

　　法國電解槽膜製造商Gen-Hy公司開發出一種鎳納米顆粒催化劑電解製氫新方法。這種新催化劑可取代鉑、銥等稀有金屬催化劑，其目標是將電解水的效率提高到85%。Gen-Hy公司的鎳納米顆粒催化劑，可沉積在陰離子交換膜上，極大增加了催化劑與(yu) 水之間的接觸麵。

　　另外一家聚焦氫燃料電池的法國公司Clhynn，開發的燃料電池有兩(liang) 項創新。一是采用陰離子和非質子技術，通過逆轉離子流過膜，用鎳催化劑即可滿足需要；二是將燃料電池釋放的水再利用製氫。

　　初創公司Fairbrics開發了一種化學工藝，可將捕獲的二氧化碳轉化為(wei) 乙二醇和對苯二甲酸。該公司利用這一技術可將工廠排放的二氧化碳轉化為(wei) 服裝材料。這家綠色化學公司即將在工業(ye) 規模上測試將二氧化碳轉化為(wei) 非石油基聚酯的工藝。

　　該公司目標是最早在2024年建立第一條每天能夠生產(chan) 1000件T恤衫的試驗生產(chan) 線，到2026年再將產(chan) 量擴增10倍。該工藝可減少服裝業(ye) 對石油化工的依賴，並將降低70%碳排放。

　　初創公司Vibiscus開發了一種可控的超吸水材料，阻止噪音的同時，還能允許空氣通過並避免過度消耗能源。以這種材料製成的具有吸音能力的隔板，可為(wei) 通風係統製造商提供新的隔音解決(jue) 方案。

　　日 本 Japan

　　幾秒完成3D物體(ti) 製造新法出現

　　32億(yi) 年前天然石墨烯首次現形

　　◎本報記者 張夢然

　　日本衝(chong) 繩科學技術研究所協同德國、俄羅斯科學家一起，成功開發了一種新的茂金屬化合物。利用該化合物可創造出用於(yu) 醫學、催化和能源領域的新材料，幫助解決(jue) 重要的全球問題並提高人類的生活質量。

　　東(dong) 京大學研究人員首次將2D打印、折紙和化學方法相結合，創造了一種快速製造3D物體(ti) 且不會(hui) 產(chan) 生任何廢料的方法。新方法可使材料幾秒鍾內(nei) 完成自動折疊。

　　日本NTT醫療與(yu) 健康信息學實驗室聯手德國慕尼黑工業(ye) 大學的科學家，采用4D打印技術生產(chan) 出柔性電極。其一旦接觸到水分，會(hui) 自動折疊並包裹在細小的神經周圍。

　　此外，日本科學家在南非一座地下金礦裏，首次發現一塊32億(yi) 年前的岩石內(nei) 天然形成的石墨烯。這一發現有助於(yu) 研發出更節能的生產(chan) 這種材料的方法，並將廣泛應用於(yu) 電子等諸多領域。

　　韓 國 South Korea

　　動力電池領域加強研發

　　氮化矽軸承球成功造出

　　◎本報駐韓國記者 薛 嚴(yan)

　　2023年，韓國各研究機構加強了動力電池相關(guan) 領域的研發工作。5月，韓國科學技術院研究團隊開發出一種新型鎳-鉬催化劑。作為(wei) 離子交換膜燃料電池的電極材料，其具有成本低、催化率高等優(you) 點。新型鎳-鉬催化劑的成本僅(jin) 為(wei) 鉑催化劑的八十分之一，有關(guan) 人士認為(wei) ，未來其有望成為(wei) 離子交換膜燃料電池的主要電極材料。

　　10月，韓國科學技術院研究出一種可實現伸縮的彈性高分子材料，可同時提高彈性高分子材料的機械性和自修複性。通過研究團隊發現當具有多種配位方式的負離子和不參與(yu) 配位的負離子混合時，兩(liang) 種負離子的協同作用會(hui) 產(chan) 生更好的彈性、延展率和自修複性。

　　首爾大學研究團隊於(yu) 11月開發出新一代全固體(ti) 電池用氯化物電解質材料。該團隊首次證明了三方晶係氯化物固體(ti) 電解質結構內(nei) ，金屬離子的組成和配置會(hui) 對鋰離子的導電性產(chan) 生影響，並開發出新一代鋯離子氯化物固體(ti) 電解質。新材料商用後將可延長固體(ti) 電池的穩定性和壽命。

　　韓國材料研究院工程陶瓷實驗室研究團隊製造出電動汽車驅動模塊用氮化矽軸承球。韓國業(ye) 界認為(wei) ，在快速增長的電動汽車市場推動下，預計到2026年，采用氮化矽軸承球技術的混合動力汽車軸承全球市場規模將增長到1.3萬(wan) 億(yi) 韓元以上。