俄羅斯
科技日報駐俄羅斯記者?董映璧
研發(fā)可控氮化物復(fù)合材料?智能服裝既導(dǎo)電又可洗滌
俄羅斯托木斯克理工大學通過控制壓力或調(diào)整化學反應(yīng)器中的成分，研發(fā)出可控制的基于氮化物的復(fù)合材料。氮化物基復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于電子、航空和汽車、建筑、機械工程等行業(yè)。獲得此類物質(zhì)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。
用于智能服裝的柔性紡織電子產(chǎn)品比柔性聚合物裝置更具優(yōu)勢。因為紡織品與皮膚緊密接觸，可制造出舒適、輕便、緊湊的傳感器，能讀取脈搏、壓力和其他人體指標。
俄羅斯托木斯克理工大學開發(fā)出一種基于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涂在尼龍上，進行激光處理時，尼龍熔化形成涂層，石墨烯顆粒會嵌入到織物的纖維中。
通過這種方法生成的復(fù)合材料易于制造，即使多次洗滌仍能保持性能穩(wěn)定。經(jīng)過激光處理后，這種材料能導(dǎo)電，可被用作傳感器的活性材料。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
科技日報記者?張佳欣
芯片材料工藝持續(xù)改進?傳感技術(shù)取得多項成果
麻省理工學院工程師開發(fā)出一種“非外延單晶生長”方法，可在工業(yè)硅晶圓上生長出純凈的、無缺陷的二維材料，以制造越來越小的晶體管。
該校研究團隊還發(fā)明了一種堆疊二極管以創(chuàng)建垂直、多色像素的方法。該方法可用于制作更清晰、無缺陷的顯示器。
該校一個跨學科團隊開發(fā)出一種低溫生長工藝，可直接在硅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(xiàn)更密集的集成。
耶魯大學研究人員開發(fā)出首臺芯片級摻鈦藍寶石激光器，這項突破的應(yīng)用范圍涵蓋從原子鐘到量子計算和光譜傳感器。
芝加哥大學科學家研制出迄今最薄的芯片級光線路——二維波導(dǎo)。這款只有幾個原子厚的玻璃晶體可捕獲和攜帶光，而且效率驚人。其可將光傳播長達一厘米的距離（在光基計算領(lǐng)域，這是非常遙遠的距離），有望為新技術(shù)開辟道路。
哥倫比亞大學化學家團隊描述了迄今為止速度最快、效率最高的半導(dǎo)體——一種名為Re6Se8Cl2的超原子材料。
在金屬工藝方面，美國桑迪亞國家實驗室和得克薩斯農(nóng)工大學研究團隊首次目睹了金屬碎片在沒有任何人為干預(yù)的情況下破裂，然后又重新融合在一起。如果新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象能得到應(yīng)用，可能會帶來一場工程革命。
美國國家航空航天局和俄亥俄州立大學科學家攜手開發(fā)出一種3D打印工藝，制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。
可穿戴傳感器技術(shù)也取得了諸多進展。約翰斯·霍普金斯大學應(yīng)用物理實驗室研究人員開發(fā)了世界上最小、強度最大、速度最快的制冷設(shè)備——可穿戴式薄膜熱電制冷器。他們與神經(jīng)科學家合作，幫助截肢者通過他們的幻肢感知溫度。
南加州大學工程學院研究人員受折紙啟發(fā)創(chuàng)造出一種新的傳感器。這種傳感器可用于檢測器官微小變形從而預(yù)測疾病，也可用于可穿戴設(shè)備和柔性機器人。
康奈爾大學工程學院開發(fā)出一種能模擬細胞膜的特性并提供電子讀數(shù)的合成生物傳感器。其有助于更好地了解細胞生物學、開發(fā)新藥以及在芯片上創(chuàng)建“感覺器官”。
英國
科技日報記者?劉霞
彩色薄膜讓室內(nèi)保持涼爽?石墨烯實現(xiàn)創(chuàng)紀錄高磁阻
英國劍橋大學科學家開發(fā)的新紡織品，在加熱時會改變形狀。這種響應(yīng)式智能面料可幫助監(jiān)測人們的健康，改善隔熱性能，同時也為室內(nèi)設(shè)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。它在陽光下會變得更涼爽，并具有多種質(zhì)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，使建筑物、汽車和其他結(jié)構(gòu)保持涼爽。
石墨烯這種“神奇材料”一直是研究熱點之一?！笆┲浮?、曼徹斯特大學安德烈·海姆團隊發(fā)現(xiàn)，石墨烯表面擁有奇特的納米波紋。
這使其能以比同等質(zhì)量的現(xiàn)有最佳催化劑高100倍的效率分解氫氣，有望實現(xiàn)更高性能的氫燃料電池，并提高很多工業(yè)過程的效率。該校研究人員還報告了石墨烯中出現(xiàn)的創(chuàng)紀錄的高磁阻。
南安普敦大學研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典的超材料納米結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出與連續(xù)“時間晶體”相同的關(guān)鍵特征。
劍橋大學科學家則開發(fā)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。
薩里大學科學家也開發(fā)出一種有機半導(dǎo)體材料。他們利用其研制出一款新型柔性X射線探測器，有望在癌癥治療、機場掃描等領(lǐng)域大顯身手。
德國
科技日報駐德國記者?李山
新型儲氫復(fù)合合金問世?石墨烯等材料應(yīng)用拓展
在能源相關(guān)領(lǐng)域，德國科學家領(lǐng)導(dǎo)的國際團隊研發(fā)出一種新的基于鈦鎂鋰的復(fù)合合金家族。這種合金具有極低的密度，并且在室溫下具有相當大的儲氫能力，有望成為未來儲氫設(shè)施的基石。
卡爾斯魯厄理工學院研發(fā)高效、半透明的有機太陽能電池，能在精確定義的光譜范圍內(nèi)吸收光。
德國高性能電池技術(shù)公司（HPB）開發(fā)出可批量生產(chǎn)的新型固態(tài)電池。首批型號已經(jīng)完成了12500次充電循環(huán)，每小時充放電一次，性能沒有任何下降。
在存儲和通信材料研究方面，杜伊斯堡-埃森大學通過向微米尺寸的石墨烯圓盤發(fā)射短太赫茲脈沖，短暫地將其變成了強磁鐵，這將有助于開發(fā)未來的磁性開關(guān)和存儲設(shè)備。
德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲中心展示了一種利用石墨烯超材料實現(xiàn)太赫茲光到可見光的快速可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換的方法，為實現(xiàn)高速、低成本、寬帶和高信噪比的太赫茲成像和通信提供了新的可能性。
馬克斯·普朗克物質(zhì)結(jié)構(gòu)與動力學研究所使用僅數(shù)百飛秒長的脈沖，在高溫的稀土鈦酸鹽中誘導(dǎo)出鐵磁態(tài)，為研制光控存儲器以及具有更高速度和效率的計算設(shè)備鋪平了道路。
此外，卡爾斯魯厄理工學院創(chuàng)造性地設(shè)計、合成和表征了一系列環(huán)狀三明治配合物，并命名為環(huán)茂。這些環(huán)茂由18個重復(fù)單元組成，在固態(tài)下形成幾乎理想的圓形閉環(huán)。
德美科學家首次在實驗室制造出以前被認為“不可合成”的反芳香性分子環(huán)氧乙烯。環(huán)氧乙烯是最小的反芳香性雜環(huán)化合物，也是星際環(huán)境中的一種關(guān)鍵活性成分，被認為是最神秘的有機瞬變分子之一。
弗朗霍夫研究所開發(fā)出一種新型可持續(xù)氣凝膠密封材料。新工藝的關(guān)鍵之處在于用超臨界（氣體和流體之間）二氧化碳代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用于溶解硅凝膠的酸性材料制備氣凝膠工藝。
法國
科技日報駐法國記者?李宏策
以鎳納米顆粒電解制氫?用超吸水材料阻止噪音
2023年，法國在燃料電池、綠色減排領(lǐng)域持續(xù)開發(fā)新型催化劑和新材料。
法國電解槽膜制造商Gen-Hy公司開發(fā)出一種鎳納米顆粒催化劑電解制氫新方法。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水之間的接觸面。
另外一家聚焦氫燃料電池的法國公司Clhynn，開發(fā)的燃料電池有兩項創(chuàng)新。一是采用陰離子和非質(zhì)子技術(shù)，通過逆轉(zhuǎn)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制氫。
初創(chuàng)公司Fairbrics開發(fā)了一種化學工藝，可將捕獲的二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙二醇和對苯二甲酸。該公司利用這一技術(shù)可將工廠排放的二氧化碳轉(zhuǎn)化為服裝材料。這家綠色化學公司即將在工業(yè)規(guī)模上測試將二氧化碳轉(zhuǎn)化為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(chǎn)1000件T恤衫的試驗生產(chǎn)線，到2026年再將產(chǎn)量擴增10倍。該工藝可減少服裝業(yè)對石油化工的依賴，并將降低70%碳排放。
初創(chuàng)公司Vibiscus開發(fā)了一種可控的超吸水材料，阻止噪音的同時，還能允許空氣通過并避免過度消耗能源。以這種材料制成的具有吸音能力的隔板，可為通風系統(tǒng)制造商提供新的隔音解決方案。
日本
科技日報記者?張夢然
幾秒完成3D物體制造新法出現(xiàn)?32億年前天然石墨烯首次現(xiàn)形
日本沖繩科學技術(shù)研究所協(xié)同德國、俄羅斯科學家一起，成功開發(fā)了一種新的茂金屬化合物。利用該化合物可創(chuàng)造出用于醫(yī)學、催化和能源領(lǐng)域的新材料，幫助解決重要的全球問題并提高人類的生活質(zhì)量。
東京大學研究人員首次將2D打印、折紙和化學方法相結(jié)合，創(chuàng)造了一種快速制造3D物體且不會產(chǎn)生任何廢料的方法。新方法可使材料幾秒鐘內(nèi)完成自動折疊。
日本NTT醫(yī)療與健康信息學實驗室聯(lián)手德國慕尼黑工業(yè)大學的科學家，采用4D打印技術(shù)生產(chǎn)出柔性電極。其一旦接觸到水分，會自動折疊并包裹在細小的神經(jīng)周圍。
此外，日本科學家在南非一座地下金礦里，首次發(fā)現(xiàn)一塊32億年前的巖石內(nèi)天然形成的石墨烯。這一發(fā)現(xiàn)有助于研發(fā)出更節(jié)能的生產(chǎn)這種材料的方法，并將廣泛應(yīng)用于電子等諸多領(lǐng)域。
韓國
科技日報駐韓國記者?薛嚴
動力電池領(lǐng)域加強研發(fā)?氮化硅軸承球成功造出
2023年，韓國各研究機構(gòu)加強了動力電池相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)工作。5月，韓國科學技術(shù)院研究團隊開發(fā)出一種新型鎳-鉬催化劑。作為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(yōu)點。新型鎳-鉬催化劑的成本僅為鉑催化劑的八十分之一，有關(guān)人士認為，未來其有望成為離子交換膜燃料電池的主要電極材料。
10月，韓國科學技術(shù)院研究出一種可實現(xiàn)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復(fù)性。通過研究團隊發(fā)現(xiàn)當具有多種配位方式的負離子和不參與配位的負離子混合時，兩種負離子的協(xié)同作用會產(chǎn)生更好的彈性、延展率和自修復(fù)性。
首爾大學研究團隊于11月開發(fā)出新一代全固體電池用氯化物電解質(zhì)材料。該團隊首次證明了三方晶系氯化物固體電解質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)，金屬離子的組成和配置會對鋰離子的導(dǎo)電性產(chǎn)生影響，并開發(fā)出新一代鋯離子氯化物固體電解質(zhì)。新材料商用后將可延長固體電池的穩(wěn)定性和壽命。
韓國材料研究院工程陶瓷實驗室研究團隊制造出電動汽車驅(qū)動模塊用氮化硅軸承球。韓國業(yè)界認為，在快速增長的電動汽車市場推動下，預(yù)計到2026年，采用氮化硅軸承球技術(shù)的混合動力軸承全球市場規(guī)模將增長到1.3萬億韓元以上。
