特殊納米導(dǎo)線可作透明電極

據(jù)報道，俄羅斯托木斯克工業(yè)大學(xué)與中國和德國專家共同研發(fā)出一種特殊的納米導(dǎo)線。依據(jù)這種納米導(dǎo)線特性，可以將其作為特殊的透明電極用在柔性電子產(chǎn)品和太陽能產(chǎn)品上。這一研發(fā)成果是根據(jù)納米結(jié)構(gòu)合成的新研究方法。相關(guān)研究成果發(fā)表在《納米材料》期刊上。

托木斯克工業(yè)大學(xué)亞歐人員表示，由納米導(dǎo)線組成的柔性電極是一種透光率超過95%的晶格結(jié)構(gòu)，可以與窗戶玻璃的透明度相提并論。與其他由銀制納米導(dǎo)線組成的電極相比，此次研發(fā)的納米導(dǎo)線具有更高的電導(dǎo)率。

研究人員還解釋說，現(xiàn)代光電子學(xué)需要基于這種導(dǎo)線的元件。提高太陽能電池、顯示器、發(fā)光二極管（LED）的能效必須采用透明電極。與此同時，這些元件具備制造高質(zhì)量柔性電子產(chǎn)品所必需的特性。

據(jù)悉，中國電子科技大學(xué)和開姆尼茨工業(yè)大學(xué)的科研人員參與了上述成果的聯(lián)合研究。（科技日報）

中美團(tuán)隊(duì)新型手性無機(jī)納米材料研制取得新進(jìn)展

據(jù)報道，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)與國家納米科學(xué)中心唐智勇研究員課題組、多倫多大學(xué)EdwardSargent教授團(tuán)隊(duì)開展多方合作，在新型手性無機(jī)納米材料合成研究中取得突破性進(jìn)展。該成果日前在線發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》雜志上。

手性材料對于推動生物標(biāo)記、手性分析和檢測、對映異構(gòu)體選擇性分離、偏振相關(guān)光子學(xué)和光電子學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。目前，傳統(tǒng)手性納米材料主要是通過引入手性配體或構(gòu)造螺旋結(jié)構(gòu)等電偶極矩調(diào)控方式構(gòu)筑，但這類手性材料在環(huán)境穩(wěn)定性和導(dǎo)電性方面通常存在局限性，極大地限制了其實(shí)際應(yīng)用。探索新的調(diào)控機(jī)制并構(gòu)筑新型手性納米功能材料是突破這一科學(xué)瓶頸的新途徑。

俞書宏院士團(tuán)隊(duì)長期開展功能無機(jī)納米材料的合成方法學(xué)研究，他們基于材料間接觸角與異質(zhì)成核生長的相互關(guān)系，提出了一種“雙緩沖層設(shè)計”合成策略，通過次序引入中間緩沖層改變材料間的界面能差異，從而解決了傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料與磁性材料間的晶格和化學(xué)失配問題，巧妙地實(shí)現(xiàn)了磁性材料在不同半導(dǎo)體特定位置的選擇性生長。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在納米結(jié)構(gòu)中引入局域磁場可實(shí)現(xiàn)對電偶極矩與磁偶極矩的有效調(diào)控。通過構(gòu)筑這類新型磁光納米材料，能夠?qū)崿F(xiàn)磁誘導(dǎo)光學(xué)活性。研究結(jié)果表明，該方法具有高度普適性，可廣泛用于多種半導(dǎo)體材料與磁性組分間的耦合，為今后設(shè)計開發(fā)手性光學(xué)活性納米材料開辟了新途徑。同時，這種新型磁光半導(dǎo)體納米材料的成功開發(fā)使得在室溫下的各向異性鐵磁性以及自旋操控成為可能，從而有望為自旋電子學(xué)和量子計算技術(shù)提供新的材料平臺。（科技日報）

科學(xué)家為大面積缺陷型石墨烯的應(yīng)用打開新思路

據(jù)報道，河北大學(xué)閆小兵課題組通過電子能量損失譜和第一性原理計算，首次在憶阻器中證實(shí)了碳導(dǎo)電細(xì)絲的存在，并通過電場調(diào)控實(shí)現(xiàn)了仿生神經(jīng)突觸功能。該研究為大面積缺陷型石墨烯的應(yīng)用打開了新思路。

“對于石墨烯的研究人們都在追求高質(zhì)量無缺陷，而大面積制備的石墨烯存在缺陷是無法避免的，并且隨著層數(shù)增多缺陷也越多，這也是迄今為止石墨烯在電子器件中應(yīng)用面臨的最重要挑戰(zhàn)之一?！遍Z小兵介紹，課題組設(shè)計了一種利用石墨烯缺陷邊緣碳原子不穩(wěn)定性，在電場的調(diào)控下形成碳導(dǎo)電細(xì)絲，從而實(shí)現(xiàn)了具有神經(jīng)調(diào)控功能的憶阻器，解決了傳統(tǒng)導(dǎo)電絲成核隨機(jī)性和不可控性的問題，提高了憶阻器開關(guān)電壓的均勻性和穩(wěn)定性，降低了憶阻器器件的功耗。這也是缺陷型多層石墨烯在新型電子器件中的首次應(yīng)用演示。

在該研究中，課題組對石墨烯層中碳原子的缺陷能進(jìn)行了闡述，突破了石墨烯缺陷在電子器件中應(yīng)用的局限性，創(chuàng)造性地設(shè)計了一種基于碳導(dǎo)電絲機(jī)制的憶阻器。首次提出用碳原子擴(kuò)散動力學(xué)模擬生物突觸內(nèi)鈣離子的動力學(xué)。并且獲得了高開關(guān)穩(wěn)定性和低功耗的神經(jīng)形態(tài)憶阻器。通過電子能量損失譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和第一性原理計算，證明了由碳原子組成的細(xì)絲的形成以及碳原子在AlN膜中的擴(kuò)散可能性。該研究為碳導(dǎo)電絲基憶阻器的發(fā)展及其在神經(jīng)形態(tài)憶阻器中的應(yīng)用提供了參考。（中國科學(xué)報）

西安交大制備高核過渡—稀土混金屬納米團(tuán)簇

據(jù)報道，近日，在西安交通大學(xué)前沿院教授鄭彥臻指導(dǎo)下，博士后陳偉鵬采用“混合配體”策略，在溶劑熱條件下成功制備出一例高核過渡—稀土混金屬納米團(tuán)簇。該團(tuán)簇分子呈六芒星狀，為目前報道的第二大3d—4f混金屬團(tuán)簇，在具有良好溶液穩(wěn)定性的同時，該團(tuán)簇含有大量稀土釓元素，在低溫磁制冷方面具有較好的應(yīng)用潛力。

高核過渡—稀土混金屬團(tuán)簇，憑借其復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)、均一的尺寸、獨(dú)特的性能，成為團(tuán)簇化學(xué)研究者熱衷構(gòu)筑的體系。其中，輪狀結(jié)構(gòu)由于其特殊的化學(xué)及物理屬性備受關(guān)注，但是目前核數(shù)超過100且具有輪狀結(jié)構(gòu)的3d—4f混金屬尚未有報道。

此次研究，還利用周期性密度泛函理論及循環(huán)伏安法對催化機(jī)理予以解釋。據(jù)介紹，該工作不僅為3d—4f混金屬團(tuán)簇的設(shè)計合成提供了新思路，同時也將為稀土基納米團(tuán)簇的溶液穩(wěn)定性、催化性能的探究及功能拓展提供借鑒與理論依據(jù)。（中國科學(xué)院報）

南方科技大學(xué)研發(fā)納米親水材料

據(jù)報道，南方科技大學(xué)副教授孫大陟團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)出防霧納米親水材料，并制成防霧消毒濕巾和防霧酒精噴劑。第一批產(chǎn)品試用取得較好交果后，團(tuán)隊(duì)在5天內(nèi)生產(chǎn)出60萬片防霧酒精濕巾和2萬瓶防霧酒精噴劑，已于2月27日送達(dá)武漢抗疫一線醫(yī)院。

這批濕巾和噴劑由南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系孫大陟團(tuán)隊(duì)和深圳南科新材科技有限公司共同開發(fā)完成。用濕巾擦拭過的護(hù)目鏡，防霧效果可持續(xù)24h。

一線醫(yī)護(hù)人員長時間佩戴口罩和護(hù)目鏡，護(hù)目鏡上滿是霧氣，影響工作效率，又很難受。據(jù)介紹，護(hù)目鏡起霧是因水蒸氣在鏡片等表面遇冷液化形成了小水滴。光線產(chǎn)生散射，造成視線模糊不清。該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的濕巾加入了一種納米親水材料，濕巾擦拭后，能在鏡片等表面形成一層持久的透明親水保護(hù)膜。這層保護(hù)膜會降低水滴表面張力，使小水滴形成水膜，降低光線被散射的可能性，從而消除霧氣。而且團(tuán)隊(duì)在溶劑中加入了75%酒精，讓濕巾又有了消毒效果。防霧加消毒二合一的效果，是目前市面上的產(chǎn)品不具備的。

該產(chǎn)品研發(fā)成功后，第一批防霧消毒濕巾試用產(chǎn)品捐贈給了南方科技大學(xué)第二附屬醫(yī)院，醫(yī)護(hù)人員對第一批產(chǎn)品反饋很好。團(tuán)隊(duì)決定擴(kuò)大產(chǎn)能支援武漢，緊急采購了無紡布，在5天內(nèi)生產(chǎn)出60萬片濕巾和2萬瓶噴劑。（中國化工報）

我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)了石墨炔的“神奇功能”

據(jù)報道，近日，山東理工大學(xué)低維光電材料與器件團(tuán)隊(duì)在光學(xué)非線性領(lǐng)域研究中取得突破，他們發(fā)現(xiàn)石墨炔具有優(yōu)異的紫外非線性特性，可“恰到好處”地吸收紫外線。相關(guān)成果發(fā)表在國際知名期刊《Nanoscale》上，張芳博士和邢飛副教授為論文的通訊作者，山東理工大學(xué)為第一單位。

以石墨烯為代表的二維材料因?yàn)橥怀龅奈锢怼⒒瘜W(xué)、生物特性，迎來了前所未有的研究熱潮和應(yīng)用。作為石墨烯的同胞兄弟——石墨炔甚至可能具有優(yōu)于石墨烯的超快光電特性。山東理工大學(xué)低維課題組克服材料制備、紫外檢測等重重困難，發(fā)現(xiàn)石墨炔具有優(yōu)異的紫外非線性特性。紫外非線性特性有什么意義？團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人邢飛副教授介紹，紫外線是人體細(xì)胞的一大殺手，在紫外線過強(qiáng)的環(huán)境下，如何限制超額紫外線對人眼、皮膚等生物環(huán)境的破壞尤為重要。紫外非線性材料能夠在紫外線強(qiáng)度比較低的情況下允許其通過，一旦紫外線強(qiáng)度高于某一數(shù)值，那么該材料就會神奇的將超額的紫外線阻擋住，形成對生物細(xì)胞的保護(hù)，既能保證適量的紫外線促使鈣質(zhì)吸收，又能防止過多紫外線對人體帶來的傷害，從而使其成為理想的紫外防護(hù)材料。（科技日報）