11月19日报道 美媒称，在有防水防污功能的材料表面，液滴会被弹开而不是粘黏在上面。这类材料有许多重要用途，如防水服和防污厨具等。这类材料可以用作船舶的降阻涂层，有助于提升货轮和军舰的航速，同时节约能源。人们梦想研发的防水防污材料应该具备很强的拒液性、韧度高以及商业投产的成本低，然而由于传统工程学微结构设计和材料制造方式上尚存不足，现有防水防污材料的实际表现并不令人满意。

据美国每日科学网站11月14日报道，然而这个挑战最近被香港大学工程学院机械工程系教授王立秋牵头的突破性研究所克服。研究人员使用创新的“液滴微流控”技术，研发出一种功能强大的“多孔疏液表面”防水防污材料。纺织物、金属和玻璃等制品如果覆盖一层这种多孔表层，就可以防水防污。

相关研究论文近期已刊发在学术杂志《自然·通讯》上，未来采用该研究团队所研发新技术的衣物，即使在下雨天也不会被淋湿。

研究团队从跳虫的表皮结构获得灵感，有效解决了防水防污效果与耐久性之间的冲突。跳虫是一种生活在土壤里的节肢动物，其栖息地经常遭到雨水侵扰，因此它们进化出了既强韧又具有强大防水能力的角质表皮，一方面抵御土壤颗粒的摩擦，一方面在潮湿环境生存。研究团队模仿跳虫的表皮结构，设计出了同时照顾强韧度和防水能力的蜂巢状的多孔表面。这种功能强大的防水防污表面革命性的体，其中包括水、表面活性剂溶液、油和有机溶剂等，并且相比单独结构，强韧度提高了21倍。这种材料的柔韧性很高，可以覆盖在各种制品上达到防水防污效果。

此外，研究团队通过“液滴微流控”技术制造多孔表面，可以精准控制材料的尺寸、结构和形状，并实现低成本商业生产。这种材料的成本每平方米只需0.7港元至1.3港元，只有聚四氟乙烯防水膜等市面产品采购成本的千分之一。

报道称，这个技术突破将改变防水防污材料的生产模式，未来可以根据实际需求生产不同形态、防水能力和强韧度的材料，满足不同领域的需求，如能源、建筑、汽车、化工、电器、环境、生物医药、高端制造、船舶以及军事装备等。（编译/郭骏）

【延伸阅读】我国学者研发出一种治理有机肥中重金属的新材料

新华社合肥9月20日电（记者 徐海涛）近期，中科院合肥物质科学研究院吴正岩课题组研发出一种功能化纳米复合材料，可高效“抓取”有机肥中的砷、铜等重金属。国际农学界著名期刊《农业与食品化学》日前发表了该成果。

由于禽畜粪便中含有砷、铜等重金属离子，导致所生产的有机肥中重金属超标，施用后将对环境和人体造成严重危害。该问题已经成为制约禽畜粪便资源化利用和养殖业可持续发展的关键瓶颈，需要发展一种修复有机肥中重金属离子的方法。

近期，吴正岩研究员课题组利用黏土、生物炭等天然材料研发出一种功能化纳米复合材料，该材料具有大量活性基团，可以高效“抓取”有机肥中的砷、铜等重金属离子，有效抑制其活性和毒性，阻止其与作物根系接触，降低在作物中的富集量，提高粮食安全性。

据了解，该材料工艺简单、成本较低，为破解制约养殖业和有机肥产业发展的关键问题提供了原创性技术。

（2017-09-20 11:07:20）

【延伸阅读】直击新型陶瓷涂层材料3000度烧蚀实验

拼版照片：上图为中南大学粉末冶金国家重点实验室研究人员在观察灼烧实验前的超高温复合材料坯体表面；下图为研究人员在观察灼烧实验后的超高温复合材料坯体表面（9月16日摄）。记者近日从中南大学获悉，由黄伯云院士领衔的中南大学粉末冶金国家重点实验室团队，通过大量实验开发了一种新型的耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料，这一发现有可能为高超声速飞行器的研制铺平道路。9月16日，记者来到这个实验室，现场见证了科研工作者对新型超高温复合材料坯体进行3000摄氏度烧蚀实验。新华社记者 李尕 摄

中南大学粉末冶金研究院熊翔教授在展示超高温复合材料坯体（9月16日摄）。记者近日从中南大学获悉，由黄伯云院士领衔的中南大学粉末冶金国家重点实验室团队，通过大量实验开发了一种新型的耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料，这一发现有可能为高超声速飞行器的研制铺平道路。9月16日，记者来到这个实验室，现场见证了科研工作者对新型超高温复合材料坯体进行3000摄氏度烧蚀实验。新华社记者 李尕 摄

中南大学粉末冶金国家重点实验室研究人员准备进行表面涂层实验（9月16日摄）。记者近日从中南大学获悉，由黄伯云院士领衔的中南大学粉末冶金国家重点实验室团队，通过大量实验开发了一种新型的耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料，这一发现有可能为高超声速飞行器的研制铺平道路。9月16日，记者来到这个实验室，现场见证了科研工作者对新型超高温复合材料坯体进行3000摄氏度烧蚀实验。新华社记者 李尕 摄

中南大学粉末冶金国家重点实验室研究人员在超高温金属渗透专用炉前工作（9月16日摄）。记者近日从中南大学获悉，由黄伯云院士领衔的中南大学粉末冶金国家重点实验室团队，通过大量实验开发了一种新型的耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料，这一发现有可能为高超声速飞行器的研制铺平道路。9月16日，记者来到这个实验室，现场见证了科研工作者对新型超高温复合材料坯体进行3000摄氏度烧蚀实验。新华社记者 李尕 摄

中南大学粉末冶金国家重点实验室内，超高温复合材料坯体灼烧实验正在进行（9月16日摄）。记者近日从中南大学获悉，由黄伯云院士领衔的中南大学粉末冶金国家重点实验室团队，通过大量实验开发了一种新型的耐3000摄氏度烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料，这一发现有可能为高超声速飞行器的研制铺平道路。9月16日，记者来到这个实验室，现场见证了科研工作者对新型超高温复合材料坯体进行3000摄氏度烧蚀实验。新华社记者 李尕 摄

（2017-09-21 06:20:01）

【延伸阅读】机器人又添新技艺：利用新材料实现自我修复

8月18日报道 英媒称，除了拥有超人的力量以及镀上铬后看起来样貌不凡的能力，机器人如今又添加了一项新技艺——自我修复。

英国《新科学家》周刊网站8月16日报道，机器人专家一直希望使用柔软灵活的材料建造机器人，但这类材料容易断裂的特性使其并不适用。一种新的技术可以制造柔软的机器人，当出现问题时，它们能实现自我修复。

为了验证这个概念，比利时的布鲁塞尔自由大学的研究人员用看起来有点像果冻的橡胶状聚合物（都具有自愈能力）制造了一个钳子、一条机械臂和一块人造肌肉。如果被撕破或切断，它们可以重新结合起来。你需要做的就是提供一点儿热量。

领导这项研究的布拉姆·范德博格特说：“这种聚合物包含很多绺，这些绺归拢在一起形成材料。加热时，它们会重新组织以黏合到一起，不会留下任何弱点。”

这种柔软的材料可以应用于食品行业。此外，它们也适合同人类一起工作，比如在工厂的生产线上，而且较柔软的机器人或机械臂也有助于避免事故。

未来，范德博格特和同事希望让自愈属性能自动进行：要么通过改变材料，要么制造能自己供热的机器人。

范德博格特说：“目前，普通的机器人部件损坏后，必须要更换部件。但这种情况很快会发生改变。”

（2017-08-18 14:03:04）

【延伸阅读】东南大学研究人员发现新型材料 有望实现用衣服给手机充电

新华社南京７月２２日电（记者郑生竹）记者２２日从东南大学有序物质科学研究中心获悉，该中心研究团队发现的一类新型分子压电材料，首次在压电性能上达到了传统无机压电材料的水平，这一材料将有望使电子产品体积进一步缩小、弯折衣服就可对手机充电等应用成为可能。

据悉，压电性是指材料在受挤压或拉伸时可以产生电荷，或在材料两段施加电压后使材料伸长或缩短的特性。压电材料不仅像马达那样可直接将电力转换成驱动力，还可以用电产生声波、超声波。

东南大学有序物质科学研究中心研究员游雨蒙介绍说，传统的压电材料很难应用到可以弯折的薄膜上和更为精密的电子器件上。目前的压电材料多由陶瓷制成，制作时需要上千摄氏度的高温，而大多数精密的电子器件与具有柔性的薄膜都无法耐受这种温度。同时，陶瓷因其高硬度特点也难以满足柔韧性材料的需求。分子压电材料因其结构灵活多变、容易制成薄膜、柔韧性好等优点，被寄希望于弥补传统压电陶瓷材料的缺点。但自压电材料发现以来，分子压电材料的压电性较低一直限制着其实际应用。

“利用相变前后对称性的巨大变化，发现了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。这种新型分子铁电材料不但秉承了分子材料的种种优势，同时首次在压电性能上达到了传统压电陶瓷材料的水平。”游雨蒙说，这一新型分子压电材料，使得制作出具有实用性的柔性薄膜压电元件成为可能，可以使电子产品的体积进一步缩小，或者利用衣物的弯折对手机充电。同时凭借着分子压电材料的良好生物兼容性，研究者们将有望制作出更加安全的医学植入器件。

这项研究成果于美国东部时间７月２１日发表在《科学》（Ｓｃｉｅｎｃｅ）上。

（2017-07-22 16:49:46）

【延伸阅读】当新材料遇上新技术：石墨烯探测让太赫兹成像立体起来

新华社北京7月14日电（记者胡喆）石墨烯和太赫兹，一个是面向未来的新材料、一个是面向未来的新技术，当它们“相遇”，会产生怎样的“火花”？记者14日从中国电子科技集团公司获悉，中国电科13所专用集成电路国家级重点实验室与中科院苏州纳米所纳米器件与应用重点实验室携手，成功将石墨烯太赫兹探测器的工作频率提高至650GHz，并在国际上首次实现石墨烯外差混频探测，为太赫兹立体成像打开新的大门。

作为电磁波家族中的神秘存在——太赫兹：这种频率介于0.1THz到10THz之间的电磁波，具有较低的光子能量、较高的穿透能力，在安检成像、雷达、通信、天文、大气观测和生物医学等众多技术领域，有着广阔的应用前景。

太赫兹波虽然功能强，但其探测难度大，一直制约着相关领域的发展。专家指出，现有的探测技术存在工作环境深低温、响应速度慢、探测率低等问题，因此，发展室温环境下工作的超高灵敏度太赫兹探测器对推进太赫兹技术应用具有重要意义。

为解决这些难题，中国电科13所重点实验室携手中科院苏州纳米所纳米器件与应用重点实验室，通过运用石墨烯材料，成功研制出可在室温环境下工作的“低阻抗、高灵敏度”石墨烯太赫兹探测器，其工作频率和灵敏度均达到同类探测器中最高水平。

“我们用‘热解法’来制作石墨烯材料，这种方法是将碳化硅晶体加热到1600摄氏度，蒸发掉表面的硅原子，通过重新排布剩下的碳原子来获取。”中国电科13所技术专家蔚翠解释道：“这种方法获得的晶圆级石墨烯不但均匀性更好，层数、电学性能都更有保障，未来产业化能力更强。”

“后续，我们还将继续努力提高材料性能，优化器件工艺，提升器件性能。”专家介绍，这款探测器听起来比较“高大上”，但应用场景十分“亲民”，人们熟知的太赫兹安检领域将来就可应用这款产品。

由于这款探测器的工作频率和灵敏度大为提高，其成像能力也显著提升。“以往探测设备获取的太赫兹图像只是在‘拍照’，这种新的探测技术可以在将来实现实时‘摄像’。”中国电科13所技术专家梁士雄如是说。

（2017-07-14 16:37:06）