中国行业发展报告

【摘要】　　9月7日，新材料网讯，塑料是工业生产和日常生活中常用的材料。塑料易燃烧且在燃烧时产生大量有毒有害物质和烟雾，有效提高塑料的阻燃性是实际应用中需要解决的问题。氢氧化镁（MH）是一种环境友好型绿色无机阻燃剂，具有良好的阻燃、抑烟和填充效果，其分解温度高且分解时不会产生有毒有害污染物，同时MH可以与其他阻燃剂协同使用，达到更高的阻燃效果。（1）氢氧化镁阻燃剂在PP中的应用：PP具有低毒性、低成本、良好的电绝缘性、较好的加工性和耐化学腐蚀性，满足汽车、建筑等领域的应用要求。但是PP易燃烧，燃烧速度快，燃烧过程中产生熔融液滴，并且释放大量有毒烟雾，因此提高PP的阻热性能很重要。陈灵智等以硫酸镁、氨水和活性炭为原料制备活性炭改性MH阻燃剂，并将其应用到PP聚合物。结果表明：将改性MH阻燃剂应用到PP中，PP的极限氧指数（LOI）由19.6%提高至28.9%，明显改善其阻燃性能。（2）氢氧化镁阻燃剂在聚苯乙烯（PS）中的应用：PS具有价格低、易加工、防腐蚀、抗冲击能力强、耐用性好等特点，广泛应用于建筑、装饰、电气、交通等行业。PS的LOI值较低，易燃烧、离开火源后可继续燃烧，在燃烧过程中释放大量热量、有毒烟气，产生严重熔滴，限制其广泛应用。研究人员在PS中添加MH，研究其阻燃效果的改变。结果表明：随着MH添加量的增加，PS热降解过程中产生的CO2不断减少，残炭量急剧上升，挥发物和半挥发物含量增多，说明MH的加入改变了PS的阻燃性，提高了其燃烧温度，改变了其燃烧机理。（3）氢氧化镁阻燃剂在PVC中的应用：PVC也是一种常见的热塑通用塑料，广泛应用于薄膜、管道、墙板和电气材料（尤其是电缆绝缘护皮）等领域中，可以分为硬质PVC和软质PVC。硬质PVC添加的增塑剂量较少，其阻燃性能优于软质PVC。但PVC含有氯，燃烧分解时产生氯化氢气体，同时产生大量有毒有害烟雾，因此在提高PVC阻燃性的同时还需要关注PVC燃烧时产生的大量烟雾。MH阻燃剂能够在提高PVC阻燃性能的同时减少有毒有害气体的排放，可应用于PVC复合材料中。吴建宁等采用不同改性剂对MH进行表面改性，并研究了改性MH对PVC力学性能和阻燃能力的影响。结果表明：以硬脂酸锌为改性剂的改性效果最好，吸油值为33.39%，得到的MH颗粒分散较均匀，团聚现象明显改善，且明显改善了PVC的阻燃能力，但是对PVC的拉伸强度造成了一定影响。（4）氢氧化镁阻燃剂在PE中的应用：PE具有优良的加工性、电绝缘性、力学性能以及耐高低温性能，被广泛应用于建筑、电气、医疗等行业，但其LOI值仅为17.4%左右，易燃烧，限制其应用范围。提高PE的阻燃性也是研究的热点，PE常用阻燃剂有卤素类、磷氮类、铝/镁类无机阻燃剂等，但MH具有成本低廉、环境友好等特点而受到青睐。陶君以3种不同粒径的MH作为阻燃剂，与PE混合制成复合材料，并对其力学性能、电学性能、热稳定性及阻燃性能进行研究。结果表明：MH能明显提升PE的阻燃性和热稳定性，当MH粒径为3.1μm时复合材料的综合性能最佳，其拉伸强度为16.1 MPa、断裂伸长率为400%、LOI值为22.3%、热释放速率峰值（PHRR）为270kW/m2，体积电阻率为5.2×1013Ω·m。

【关键词】氢氧化镁，阻燃剂，塑料领域

【摘要】　　9月5日，高分子科学前沿讯，结构蛋白纤维因其良好的力学和生物特性而受到广泛关注，如何在分子水平上对蛋白内部化学作用进行精细操纵以提升蛋白纤维的环境抗逆性和形态可调性对推动生物纤维特种应用具有重要的意义。为此，清华大学化学系刘凯教授、张洪杰院士团队通过合成生物学和化学组装调控相结合，建立了结构蛋白动态化学键引导纤维成型策略，以人工设计合成的多氨基无序结构蛋白为模型，发展了动态亚胺键纤维化学制备技术，创建了高抗逆性和形态制动性的特种蛋白纤维，在极端环境下表现出优异的力学稳定性和抗逆能力，并可快速实现蛋白纤维力学自恢复性和刺激制动性。该研究以“Protein fibers with self-recoverable mechanical properties via dynamic imine chemistry”为题，近期发表在Nature Communications。在该体系中，通过动态亚胺键化学可快速大批量制备性能优异的蛋白纤维。在凝固浴中引入微量戊二醛有助于在无序结构蛋白域内形成动态亚胺键交联网络，为蛋白纤维的机械强度、抗逆性及形态制动性提供分子结构基础。除此之外，通过后拉伸处理有效提高蛋白分子在纤维内部的高度有序排列，进一步增强蛋白纤维的力学性能。力学测试表明，随着蛋白分子量从19 kDa（K-36）增加到72 kDa（K-144cys），蛋白纤维的抗拉强度随之增加，最终抗拉强度可达420 MPa，杨氏模量高达5.5 GPa，超过诸多人工合成蛋白纤维和聚合物纤维。这些结果表明，无序结构蛋白的高分子量和良好排列的内部分子结构是提高蛋白纤维机械性能的关键。他们发现蛋白纤维表现出良好的力学性能可恢复性和力学性能长期稳定性。所有纤维经过不同酸性环境处理后，再利用中性水环境的浸泡和空气中干燥后，其力学性能可完美复原。这种力学可恢复性行为正是来源于蛋白内部引入的动态亚胺键的断裂和重组。有趣的是，蛋白纤维即使在极冷的条件下（液氮浸泡12小时）也表现出异常的力学稳定性。研究团队推测这是由于亚胺交联网络可以防止纤维中低温下冰团的接近或形成，避免应力集中和开裂，从而保持蛋白纤维的稳定性。更重要的是，在8个月（甚至1年以上）后，蛋白纤维的力学性能仍基本保持不变，充分证实其良好的力学稳定性。此外，该蛋白纤维还表现出耐高温性。这种现象可能归因于纤维内部的亚胺交联网络在100°C到150°C的范围内在一定程度上维持蛋白系统的稳定性。他们进一步发现了原纺蛋白纤维和后拉伸蛋白纤维的不同湿度刺激形态响应行为。当与水接触时，观察到了原纺蛋白纤维的自折叠和自伸展现象。对于一根长度为50毫米的典型原纺蛋白纤维，在水中延展到63毫米，并在脱水后恢复到其原始长度。基于此，研究团队设计了一种湿度响应式致动器，该致动器表现出非凡的往复伸展收缩运动行为。当纤维在30%湿度下脱水和在100%湿度下水合时，它可以在多个周期内可逆地进行形态伸展和收缩制动。然而，与原纺蛋白纤维不同的是，后拉伸蛋白纤维在接触水时会因熵的增加而收缩。因此后拉伸蛋白纤维束在受到水的刺激后迅速收缩，以破口的琼脂凝胶或猪肉为模型，证明了该类型蛋白纤维对肌肉动态修复和疲劳调节具有潜在的应用价值。

【关键词】化学键，蛋白纤维，机械性能

【摘要】　　9月6日，高分子科学前沿讯，温敏性聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）是构建温度响应性水凝胶的热门材料之一。利用其在相转变温度（Tp）下的“亲水-疏水”性转变导致的“溶胶-凝胶”化过程，可以原位构建热致物理交联水凝胶。然而，由于PNIPAm在Tp下剧烈的脱水收缩甚至导致相分离的行为，目前基于PNIPAm热致物理交联水凝胶的制备主要是通过加入盐离子等添加剂或是构建基于嵌段、接枝等聚合物链段。此类方法存在制备工艺复杂、聚合物分子量大小及形状尺寸难以控制均一等问题。因此，可控合成工艺简洁、尺寸均匀的PNIPAm纳米水凝胶体系，并通过控制分子链的构象转变实现“溶胶-凝胶”化过程的可控调节是解决上述问题的重要途径。近期，东华大学鲁希华教授团队设计了空间位阻增强的PNIPAm基纳米水凝胶来实现其在Tp下的“溶胶-凝胶”转变过程的可控调节。该团队首次提出了将具有大空间位阻侧链的疏水性N-叔丁基丙烯酰胺（TBA）通过乳液沉淀聚合法与NIPAm形成共聚纳米水凝胶（PNT），可以实现PNIPAm在Tp下的热致物理交联，而不是过往研究表明的相分离加速。分子水平上，变温FTIR 1D光谱及2D红外光谱相关移动窗口（PCMW）结果表明，与PNIPAm纳米水凝胶急剧脱水相比，N-叔丁基的空间位阻极大程度减缓了分子间氢键的形成，从而减缓相关疏水基团的脱水过程，并诱导了物理交联的凝胶化过程。此外，变温1H NMR结果也表明，来自TBA甲基上的H质子脱水速率低于PNIPAm甲基上的H，这意味着来自N-叔丁基的甲基首先形成疏水相互作用并充当交联位点，从而在脱水相分离发生之前诱导物理交联的形成。基于上述结果，该团队在纳米水凝胶中继续引入同时具有强吸水基团和大空间组的单体N-丙烯酰胺基-L-苯丙氨酸（Aphe），构建三元共聚纳米凝胶（PNTA）。归因于Aphe的羧基亲水电离与具有较大空间位阻的刚性苯环之间的协同作用，该纳米凝胶在Tp以上不仅能实现可逆的“溶胶-凝胶“转变，还能将其自组装形成的温敏性晶体结构”物理锁定，实现凝胶光子晶体结构的固定化。该项工作有望极大地推进基于PNIPAm的纳米凝胶体系的“溶胶-凝胶”转变的设计、合成和应用。

【关键词】东华大学，水凝胶，转变

【摘要】　　8月28日，科技日报讯，27日，记者从西北工业大学获悉，该校力学与土木建筑学院王富生教授团队提出了一种采用脉冲电流来改善三维正交编织复合材料抗冲击性能的方法，并系统揭示了脉冲电流对正交编织复合材料冲击损伤的抑制机理。相关成果近日在线发表于国际期刊《自然·通讯》。据了解，航空、航天和土木等工程领域中，碳纤维/环氧树脂基复合材料受到冲击载荷容易出现纤维断裂、树脂破坏和分层等损伤形式，降低复合材料的承载能力，对飞行器和土木工程等结构的安全带来威胁。此前，对于提升复合材料抗冲击性能的方法多从材料改性、结构设计和制造工艺等方面考虑，但对改善复合材料的抗冲击性能仍存在局限性。对此，王富生教授团队与合作者将编织物的结构特性和碳纤维的电磁特性相结合，提出了一种降低三维正交编织复合材料冲击损伤的策略。利用无线通信技术，设计搭建了落锤冲击试验机、电流源和数据采集设备等一体集成的实验平台，实现了脉冲电流和冲击力对正交编织复合材料的协同加载。研究结果表明，随着脉冲电流峰值从0A增加到110A，三维正交编织复合材料板的非弹性能量和残余变形分别减少了35.81%和47.64%。多尺度多物理场建模分析表明，载流碳纤维使得纱线束受到了横向压缩性质的电磁体力，有利于提升纱线的机械性能;纱线中微裂纹的形成和挤压变形会引起碳纤维之间局部电流的重新分布，其与自场相互作用会产生抗冲击效应。基于材料-结构-功能的一体化设计思想，有效控制脉冲电流对复合材料热效应的影响。此项研究成果可以为提高复合材料在冲击载荷下的损伤容限提供新途径。

【关键词】复合材料，抗冲击，脉冲电流

【摘要】　　8月24日，科技日报讯，8月14日，科技日报记者获悉，天津大学胡文平教授、汪天洋副教授团队成功研发出一种多功能有机长余辉喷雾，可实现溶剂化加工并大面积喷涂，在信息标记与保护、表面无损探伤领域具有应用前景。相关研究成果日前发表于国际期刊《先进材料》。所谓长余辉，指的是在光照下存储能量，撤掉光源后缓慢释放激发态能量，实现持续性发光的现象。传统长余辉材料主要应用于建筑装饰及路牌标识领域。目前市场上现存的商品化长余辉材料的主要成分为无机矿物质，其缺点包括制备消耗镝、铕、锶等稀有元素，已不符合可持续发展理念；制备工艺复杂且具有潜在毒性，限制了该类材料的进一步发展。而有机长余辉材料因其绿色环保的制备工艺、方便可调的发光性能及相比无机材料更为灵敏的外界环境响应特性，近年来得到了国内外发光材料研发团队的广泛关注。为了发挥有机长余辉材料制备工艺简单的突出优势，胡文平、汪天洋研发团队提出了一种可溶剂化加工、可大面积涂覆且易于实现的材料制备策略，通过将常见的有机小分子和商用紫外光固化胶水复配，成功诱导出了高性能长余辉发射。这一发现有望促进有机长余辉材料在信息标记与保护、表面无损探伤等领域的深度应用。值得注意的是，在表面无损探伤领域，对比磁粉检测和渗透检测，有机长余辉材料对物体表面伤痕的成像对比度高，可实现即时成像，且技术附加值更高。

【关键词】长余辉，有机，无损探伤

【摘要】　　8月24日，高分子科学前沿讯，在海洋中，有一些漂浮的小生物能感知到水中光线的变化。它们可以根据光线的强弱，自主调整自己的运动，以便捕捉到食物、寻找繁殖的机会，并远离危险。这些生物的调整运动有很多种，包括趋光性、趋涡性、趋流性和趋化性等，让它们可以根据环境的变化，自主选择移动的方向。这种能力让它们看起来有点像在做“决策”。要实现这种“决策”，生物体需要在受到刺激时产生驱动力，并在合适的时候停止驱动。目前，人类制造的一些人工系统也有类似的反馈控制功能，但这些功能往往需要依赖预先编程的电子电路控制，或者人为的遥控操作。然而，如果不依赖电子控制或人工干预，仅仅使用均匀的材料，我们还很难实现像这些小生物一样，可以无拖线、自主决策地在整个空间内进行趋光性运动。这个领域仍有许多挑战等待我们去克服和研究。近日，上海交通大学机械与动力工程学院前瞻交叉研究中心的钱小石教授团队与香港大学机械工程系Nicholas X. Fang教授合作开发了一种整体的、刺激响应的趋光软体载具（PTV），它具有类似水母的对称性几何结构，能够迅速地朝向任意方向的稳定光源自主运动，并根据光源方向的变化，实时准确追踪。该研究工作以题为“Self-regulated underwater phototaxis of photoresponsive hydrogel-based phototactic vehicle”的研究论文发表在Nature Nanotechnology上。该项研究依托材料科学、热科学、光学、流体力学、机械制造等多个领域的交叉合作，上海交通大学机械与动力工程学院的孟光教授、陈江平教授、吴亚东副研究员、汪华苗副教授、杨光副教授、刘振宇副教授以及南方科技大学机械与能源工程系的葛锜副教授也参与了该项研究。在这项研究中，作者团队通过调整水凝胶纳米复合材料内部的光-热-机械-流体相互作用，成功实现了人工趋光性。这种趋光性不依赖于对光源或边界条件的特殊要求。通过建立负反馈回路来调控水凝胶系统的运动，PTV能够在没有明显远距离偏离的情况下追踪光线，并能够在适度而持续的光照下精确地转向复杂的路径。考虑到PTV仅具有一个负反馈回路，因此探索涉及更多控制回路的策略可能会使这种不受约束、不需要电子元件、能够自给自足能源的材料系统具备多功能的调节行为。

【关键词】水凝胶，光响应，反馈控制

【摘要】    8月8日，中国化工报讯，近日，美国能源部劳伦斯?伯克利国家实验室公布了其生物基可再生塑料的最新研究成果，成果论文发表于《自然可持续发展》杂志。据悉，研究团队对大肠杆菌进行了改造，使之能够将植物中的糖转化为三乙酸内酯(TAL)分子，并将该分子与其他化学物质结合生产新型塑料聚二酮烯胺(PDK)。这种新型塑料含有80%左右的生物成分，内部分子结构更易于被破坏，可实现100%回收转化。此外，还可根据具体应用需求调整其柔性、韧性甚至黏性，用于生产黏合剂、计算机电缆、建筑材料等。

【关键词】生物基，再生塑料，新进展

【摘要】    7月20日，科技日报讯，记者从中国科学院合肥物质院获悉，该院智能所陈池来团队成功研制深海质谱仪，并在南海某海域成功完成了多次海试。相关研究成果日前发表于《中国分析化学》。该项工作成果不仅为我国深海、深渊探测战略提供了坚实的技术保障，也为后续寻找海底油气及矿产资源，探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了坚实的原位质谱探测基础。研究人员表示，这项技术不仅可用于深海探测，同样可用于内河、湖泊、近海水下溶解气信息获取，为水体环境污染和生态评估提供重要数据。

【关键词】深海质谱仪，研制，海试

【摘要】    7月28日，科技日报讯，7月26日至28日，首届西湖未来论坛在杭州城西科创大走廊举行。15位中外院士，以及上百位全球顶尖科学家、企业家、投资家、科普传播者，围绕人类生命健康、可持续发展的重大课题展开智慧交锋，并落地一批具有深远意义的未来产业合作成果。本届论坛由浙江省发展和改革委员会、杭州市人民政府指导，美国化学会、西湖大学、西湖教育基金会主办，杭州市发展和改革委员会、杭州城西科创大走廊管理委员会、西湖大学未来产业研究中心、余杭区人民政府、西湖区人民政府承办。

【关键词】未来材料，合成生物，疫苗

【摘要】    7月20日，维科网讯，来自力神电池微信公众号的消息显示，力神电池面向全球发布一款兼顾高容量及高功率的LR1865LE 3.0Ah电芯和三款高容量型LR1865HC 3.5Ah、LR2170SK 5.8Ah、LR2170SS 6.0Ah电芯。这四款全新产品，可为更多客户群体的更多样的应用场景提供更多选择。由力神电池领先发布的LR1865LE 3.0Ah电池，能量密度高达234Wh/kg，支持4A持续充电，30A持续放电，3A充20A放循环600周，兼顾高能量和高功率，可实现产品端的轻量化和小型化目标，同时满足产品长续航要求。

【关键词】力神电池，圆柱，电芯

【摘要】   7月4日，中国新闻网讯，从中国科学技术大学获悉，该校马骋教授开发了一种新型固态电解质，它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近，但成本不到后者的4%，适合进行产业化应用。该成果6月27日发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上。全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷，同时进一步提升能量密度，对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是，由于全固态锂电池的核心材料——固态电解质难以兼顾性能和成本，产业化仍面临巨大阻碍。

【关键词】中国科大，同类，电解质

【摘要】    6月26日，科技日报讯，俄罗斯科研人员通过控制压力或调整化学反应器中的成分，研发出控制氮化物基复合材料性能的技术。这些复合材料广泛用于电子、航空和汽车工业。相关研究成果刊登在新一期《材料快报》杂志上。获得氮化物基复合材料的最有前途的方法是自蔓延高温合成(SHS)——纳米铝粉与金属氧化物的混合物在空气中燃烧。这种方法由于其功耗低、处理时间短和成本低而具有广泛应用前景。托木斯克理工大学自然科学系教授安德烈·莫斯托夫希科夫称，科研人员证明了通过SHS合成方法所获得的结晶产品的形态的可能性。通过控制压力或调整化学反应器中的成分，可控制SHS合成产品的成分。这是由于添加剂(及其在SHS合成时的反应产物)与磁场相互作用，在磁场作用下产生漂移而发生的，这导致反应产物以某种形式结晶。

【关键词】俄国，研发，复合材料

【摘要】    6月30日，科技日报讯，俄罗斯研究团队研发出由生物相容性材料制成的灵敏传感器。这种传感器可用于制造“电子皮肤”，未来将有助于替代创伤性活检程序。相关研究结果发表在《微型机器》上。在开发“电子皮肤”时，研究人员尽可能准确地重建人类感觉系统的功能。人最敏感的机械感受器位于舌尖和手指上，这些触觉感受器的灵敏度在20帕至50帕的压力范围内。世界上存在许多用于机器人的压力传感器，灵敏度高达10帕，但它们的生物相容性较低，且不允许在医疗应用中使用。

【关键词】俄国，电子皮肤，材料

【摘要】    6月25日，新思界网讯，航空航天领域，冷喷涂技术可以处理飞行器发动机、飞行器起落架、飞行器机翼等飞行器零部件，在其表面生成致密性高、导电导热良好、结合力强的保护涂层，能有效降低飞行器能耗、提高零部件防腐能力。新思界产业分析人士表示，与欧美地区发达国家相比，我国冷喷涂技术起步较晚，但发展迅速。近年来，随着我国航空航天、船舶制造、汽车制造等行业迅速发展，我国冷喷涂技术应用范围逐渐扩大，市场前景十分广阔。国内参与冷喷涂技术研发的民营企业主要包括深圳科晶智达科技有限公司和陕西德维自动化有限公司。

【关键词】冷喷涂技术，前景，广阔

【摘要】6月21日，科技日报讯，据最新一期《自然·材料》杂志报道，美国麻省理工学院领导的国际团队开发出一种不含金属的、类似果冻的材料，它像生物组织一样柔软和坚韧，同时可像传统金属一样导电。这种材料可制成打印墨水，有朝一日或成为功能性凝胶基电极，且具有生物组织的外观和手感。研究人员表示，胶状电极有可能取代金属来刺激神经，并与心脏、大脑和身体其他器官连接。研究人员希望导电聚合物和水凝胶的结合将产生一种灵活的、生物相容的和导电的凝胶。但到目前为止制造的材料要么太脆弱，要么电气性能很差。为了分别保持导电聚合物和水凝胶的电气和机械强度，这两种成分应该以一种略有排斥的方式混合，这种状态被称为相分离。在这种略微分离的状态下，每种成分都可将各自的聚合物连接起来，形成细长的微观链，同时也可以作为一个整体混合。未来这种新材料可能应用于心脏手术患者的恢复，可用作器官和长期植入物(包括起搏器和深部脑刺激器)之间的软电子接口。

【关键词】3D打印，电极，柔性

【摘要】    6月15日，中国新闻网讯，从中国科学技术大学先进技术研究院获悉，由该院环保阻燃新材料工程应用技术中心负责人汪志勇教授带领的研究团队，在防火阻燃技术上实现重大突破，研制出的新型环保阻燃涂料可有效阻止三元锂电池热失控燃爆。据中国科学技术大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心教授汪志勇介绍，研究团队在阻燃、隔热、吸热新材料基础上制备出来一种新型环保阻燃涂料。该涂料具有非常高的附着力，遇高温时相变吸热，同时形成碳化隔热层，阻止电池芯之间的热量传播，在电池箱内侧涂覆1毫米厚度，能有效阻止磷酸铁锂电池热失控引起的燃爆。若在电池芯外表面再涂覆1毫米厚度，可以有效阻止三元锂电池热失控引起的燃爆。

【关键词】中国科大，防火，重大突破

【摘要】    6月12日，中化新网讯，凯瑞环保科技股份有限公司（简称“凯瑞环保”）在北京召开的媒体沟通会上宣布，公司研发的KC122C型双酚A（BPA）催化剂于2023年3月份率先在浙江石油化工有限公司（简称“浙江石化”）24万吨/年BPA工业装置上实现国产化，打破了国外催化剂的垄断局面。目前，装置各工段均实现了安全、稳定运行。在研发方面，凯瑞环保以自我研发为主（拥有一个研究院和一个省级技术中心），院校合作为辅（与天津大学和中石油研究院共同成立石油和化工行业催化蒸馏技术工程研究中心），充分整合社会资源，形成一支无边界化的研发团队。目前，凯瑞环保已先后完成多项科研成果，形成200多项具有自主知识产权的专利技术和专有技术，能准确及时地提供给用户更新的产品和技术。未来发展将以催化剂树脂和吸附分离树脂为主，重点在新材料、新能源领域进行拓展，以工艺技术带动树脂催化剂、设备等的销售，为客户提供集成式应用解决方案。

【关键词】十年，催化剂，国产化

【摘要】    5月24日，科技日报讯，极化激元是实现纳米尺度光操控的新思路。23日，记者从国家纳米科学中心获悉，我国科研人员在I型双曲天然材料上观测到声子极化激元的反向切伦科夫辐射。他们研究发现，通过改变带电粒子在材料表面的运动方向，可以不对称地重塑反向切伦科夫辐射的分布，从而获得不受激发源干扰且方向可控的纳米光源。相关研究成果发表于《自然·通讯》杂志。所谓切伦科夫辐射，是指当带电粒子以快于材料中的光速掠过该材料时在其中产生的电磁辐射。反向切伦科夫辐射可以有效地将辐射光与快速运动的带电粒子分离，从而提高光源的信噪比和灵敏度。因此，反向切伦科夫辐射在生物成像、光通信、光谱学和传感器等领域具有重要应用潜力。

【关键词】中国，极化激元，辐射

【摘要】    5月25日，科技日报讯，日本科学家开发出一种历经500次充放电循环性能仍优异的钙金属充电电池原型，有望成为目前广泛使用的锂离子电池(LIB)“物美价廉”的替代品，相关研究论文刊发于最新一期《先进科学》杂志。随着电动汽车和电网规模储能系统“遍地开花”，探索锂离子电池替代品的需求与日俱增，钙金属电池被寄予厚望。作为地壳中含量第五丰富的元素，钙很容易获得，价格低廉，且具有比锂离子更高的能量密度潜力。更重要的是，钙本身的特性也有助于钙离子在电解质和阴极材料间加速传输和扩散，使其比镁电池和锌电池等其他LIB替代品更具优势。硫化铜是一种天然矿物，具有良好的电化学性能，它的层状结构使其能够储存锂、钠、镁、钙等多种阳离子，其能量容量是目前锂离子电池阳极材料的3到4倍。在此基础上，研究团队开发出硫化铜纳米颗粒/碳复合阴极和氢化物电解质的钙金属电池原型。测试表明，原型电池历经500次循环后，仍具有92%的容量保持率。

【关键词】金属电池，原型，开发

【摘要】    5月26日，科技日报讯，记者从中国科学院近代物理研究所获悉，该所材料研究中心科研人员与北京航空航天大学合作者利用核径迹技术提出了一种新型三维锂负极框架构型。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。“探究高性能电池负极材料的理想框架构型是当前国际上的一个前沿科学问题。锂金属负极被认为是下一代锂电池的理想负极材料，然而循环过程中产生枝晶等问题阻碍了其商业化应用。”该所纳米材料室主任、研究员段敬来告诉科技日报记者，寻找兼具高能量密度、高功率密度和高循环稳定性的锂负极框架构型，对于研发高性能锂离子电池具有重要意义。

【关键词】科研人员，三维，锂负极