纳米材料

欧盟加强纳米工程材料风险管理

随着纳米技術的日益成熟和在各行各业的广泛应用，纳米工程材料风险管理提上欧委会议事日程。欧盟第七研发框架计划（FP7）提供了900万欧元，总研发投入1 250万欧元，由欧盟13个成员国英国、德国、法国、意大利、西班牙、荷兰、比利时、丹麦、奥地利、爱尔兰、瑞典、芬兰和瑞士的纳米工程材料产业界、科技界，以及来自中国和俄罗斯的科技人员，组成了国际纳米工程材料技术开放平台（MARINA ETP），长期致力于纳米工程材料风险管理标准及规则的研制开发。

MARINA ETP技术平台，已制定出清晰的战略科研议程和技术开发路线图。根据现代经济社会普遍接受和行之有效的化学品风险管理标准及规则，围绕纳米工程材料4大核心主题：材料、暴露、危害和风险，采用世界上最先进的纳米分析检测技术，分别开展纳米工程材料风险管理的系列指标参数、评估标准、检测工具和方法程序的联合技术攻关，确保人类动植物健康和生态环境质量。

4大核心主题的科技创新成果，将集成到统一的纳米工程材料风险管理标准及规则制定，为未来监管部门的有效管理和新兴产业的可持续发展，提供科学依据。截至目前，技术平台合作伙伴已申请数十项发明专利和发表80余篇同行评议科学论文，部分安全可靠环境友好型科技创新成果已经或正在被国际标准化组织（ISO）和欧洲标准化委员会（CEN）采纳。（科技部）

美国新法制出直径仅3个原子的纳米电线

据报道，美国斯坦福大学和能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员开发出一种新方法，利用金刚烃制出直径只有3个原子粗细的电线。这一技术在制备新型发电纤维、光电设备等方面具有广泛用途。相关研究发表在近日日的英国《自然·材料》杂志上。

金刚烃是碳骨架构成类似于金刚石晶格结构的笼状碳氢化合物，在医药、化学、聚合物和纳米技术等领域有很大应用价值。在此次研究中，研究人员以金刚烃为组装工具，将金刚烃与一个硫原子和一个铜离子绑定后构成的硫族化物相连，形成制造纳米电线的基本构件，随后其放在配置好的溶液中。这些构件会在范德华引力的作用下相互吸引，像乐高积木一样一点一点自组装，“成长”为硫族化物在中间、金刚烃包裹在外的线状结构。该结构具有良好的导电性能，中间的硫族化物作为导电线芯，金刚烃则可充当绝缘层。

研究人员表示，目前存在的自组装技术不少，但能够将固态晶核组装成具有很好导电性的纳米线，他们的新方法还是第一个。金刚烃是一种很好的制备工具，该研究小组已经用金刚烃制出了一维的镉基、锌基、铁基和银基纳米线，其中最长的纳米线不用显微镜就能看到。

研究人员指出，一种材料若十分微小，只是一维或者二维结构，与大体积三维结构相比会具有非常不一样的特性。他们开发出的这一“乐高式”组装方法，让科学家能以原子精度组装材料，创建出具有独特电子特性和物理特性的新型材料，应用潜力巨大。（科技日报）

石墨烯研发再获突破高端产业化应用将提速

据报道，近日爱尔兰都柏林大学三一学院旗下先进材料生物工程研究中心（AMBER）首次将石墨烯和橡皮泥混合，研发出了弹性石墨烯橡皮泥（G-Putty），当石墨烯注入有机硅聚合物后使橡皮泥有了导电性，即使在最轻微的冲击下也会引发电阻急剧增加，静止后电阻又恢复到原始值，这将使该橡皮泥对轻微变形异常敏感。

研究人员利用此特性将该橡皮泥安装在受试者胸口或颈部，能检测出呼吸频率、脉搏和血压。由于其灵敏度比普通传感器高出近百倍，研究人员表示，此次发现的独特材料将为传感器制造行业创新带来更多的可能，尤其在医疗传感器的应用领域。该研究成果已刊登在近日出版的《科学》杂志上。

石墨烯橡皮泥的特性为其在可穿戴医疗设备和医疗传感器市场提供广阔的发展空间。海外市场调研公司认为，今年全球可穿戴医疗设备市场规模将超百亿美元。美国医疗科技信息网站Medgadget预计，全球医疗传感器市场年复合增长率将达7%。

业内人士认为，未来石墨烯发展前景取决于下游应用，最大限度利用石墨烯特性研发高性价比产品将至关重要。中国石墨烯技术创新联盟在2016年全球石墨烯产业研究报告中表示，我国石墨烯应用市场将迎来产业爆发期，到2020年将形成千亿级市场规模。（上海证券报）

澳大利亚研制出可用于夜视镜的薄膜纳米晶体

据报道，澳大利亚国立大学物理和工程研究院非线性物理中心的研究员设计出一种比人类头发细500倍的纳米晶体，可用于制造无需外部电源的轻量化夜视镜。研究人员称这种新型夜视眼镜可替换现有体积大且笨重的双目夜视镜。这种纳米晶体的直径非常小，可被制成超薄的膜覆盖在日常佩戴的眼镜上以增强夜间视野。该微型元件还有其他令人感到兴奋的用途，包括银行票据的防伪设备，医学细胞成像以及全息显示等。研究人员称这是纳米光子学研究领域的一个重要里程碑，研究涉及光特性以及纳米尺度光与实体之间相互作用。这种半导体纳米晶体可传输最高强度的光和设计复杂的光束，因而可用于投射全息影像的激光显示设备。

这种材料能使红外光变得可见，并使研制无需外接电源，像日常佩带眼镜一样轻薄的夜视镜成为可能。传统的夜视镜外形看起来像一个双筒望远镜，并且需要电力支撑。研究人员称为确保光线通过，已在玻璃上完成该类纳米元件的生产，这对于光学显示来说非常重要。此次研究成员是有史以来的第一次，因为在透明物质上生产纳米半导体是非常困难的工作。（中国船舶工业综合技术经济研究院）

碳基纳米发光材料取得系列进展

碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点，在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展，然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。

据报道，针对这些问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研人員开展了系统研究并取得了系列进展。

研究人员首次实现了单一波长可激发的三原色碳基荧光纳米材料的制备，并初步考察了它们在柔性全色发光薄膜及多色生物成像方面的潜在应用；实现了可覆盖整个可见光区的全波长发射碳基荧光纳米材料的制备，并考察了其在细胞多色标记及多模式化学传感领域的潜在应用。最近，在制备具有高荧光量子效率的长波长发射碳基荧光纳米材料方面也获得了进展，实现了从高效红光到近红外发射的调控，并将其应用于生物医学领域，实现了双光子与近红外成像及对肿瘤细胞的近红外光热治疗。（中国科学院宁波材料技术与工程研究所）

精准治疗癌症再添新成员 黑磷纳米药物喜获新进展

据报道，近日，从清华大学深圳研究生院获悉，中美联合课题组在黑磷生物医学新应用上取得新突破，发现黑磷纳米薄片可实现肿瘤的光热治疗、化疗和生物响应的三重协同治疗，多模式精准治疗癌症，相关科研成果近日在国际顶尖刊物《先进材料》作为封面文章发表。

该课题由清华大学副教授梅林、深圳大学教授张晗以及哈佛大学教授施进军、博士陶伟等专家组成。梅林说，该团队采用优化的液态剥离法，首次将黑磷二维纳米薄片应用于诊断治疗制剂载体的制备以及功能化修饰，研发了一种负载化疗药物阿霉素的“黑磷纳米片载体系统”。黑磷纳米薄片被肿瘤细胞摄取后主要通过“巨胞饮→晚期内吞体→溶酶体”和“陷窝蛋白介导的摄取通路”进行细胞内活动，二维黑磷纳米薄片较大的比表面积能够为化疗药物分子的大量吸附奠定基础，提高载药能力。

“比起传统的治疗方法，黑磷纳米片载药系统更加高效、精准。黑磷纳米薄片对于阿霉素的负载量显著高于传统的聚合物纳米粒子载体，提高了化疗药物疗效。黑鳞纳米薄片在808nm激光照射下能够产生局部高热，一方面可以用于肿瘤的光热治疗，另一方面也能够驱动药物的释放。”张晗说。

研究表明，黑磷载药纳米薄片在生物体内的安全性和抑瘤效果较为明显，试验验证了黑磷载药纳米薄片具备很好的生物相容性，研究中采用的生物响应调节的化疗—光热治疗联合治疗方法，这些多模式可精准治疗癌症。目前，该研究在动物实验上取得突破，并在免疫缺陷的裸鼠身上取得了强化的抑瘤效果。（科技日报）

福建物构所“3D打印关键技术及示范应用研发”项目通过验收

据报道，12月20日上午，中国科学院福建物质结构研究所所牵头承担的福建省科技重大专项专题“3D打印关键技术及示范应用研发”通过福建省科技厅组织的专家验收。

该项目瞄准3D打印产业发展需求，突破纳米复合增强、等离子球化纯化制粉、高功率光纤激光器、高精度大尺寸光固化3D打印设备系统集成、三维流道镶块3D制造技术等关键技术，在3D打印材料、激光3D打印设备、三维流道模具镶块等方面形成了一批具有自主知识产权的3D打印技术成果，研制出的纳米光敏树脂拉伸强度达到71.4MPa、拉伸模量3 704MPa，特种不锈钢球形粉末球化率达99%以上、粒度小于5μm；光固化3D打印设备扫描精度达微米级，构筑了从3D打印材料、器件、系统集成、打印设备到应用的全流程技术链，成功实现技术转移转化应用。

该专项的完成将有效支撑3D打印技术产业化和市场化进程，对促进我国制造业创新能力提升，推动我国实现从制造大国向制造强国的战略转变具有重要的意义。（中国科学院福建物质结构研究所）

世界首个石墨烯气体传感器诞生

据报道，富士通实验室宣布，基于石墨烯应用的全新原理，他们成功开发出世界首个具有极高灵敏度的石墨烯气体传感器。这项成果为研制可快速、精确测量气体成分的便携式设备铺平了道路。而这些设备可用于大气污染物的监测以及人体呼出的有机衍生气体的检测。

在研发中，富士通实验室用石墨烯代替了硅晶体管的栅极部分，发现了石墨烯应用的新方法。此方法检测气体的原理是，当气体分子吸附在石墨烯上之后会使石墨烯的功函发生变化，这将显著改变硅晶体管的开关特性，而当气体分子脱附后，石墨烯栅极又恢复到初始状态。经此项创新，气体传感器的灵敏度将会大幅度提高，可精准检测到浓度低于几十个ppb的二氧化氮和氨气等气体。以二氧化氮的检测为例，传感器的灵敏度被提升了十几倍，可检测浓度低于1个ppb。此项技术的诞生将有望使空气质量的实时监测变为现实，而且还可以更加方便地对人体呼出气体的成分进行检测，从而快速发现疾病。（工业和信息化部电子科学技术情报研究所）

常州：石墨烯涂料领域应用再提速

据报道，12月20日，江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟涂料应用分联盟在常州成立，常州石墨烯新材料在涂料领域的应用进一步提速。

石墨烯产业是常州市重点优先发展产业。为有效整合石墨烯创新资源，加快石墨烯产业应用技术进程，江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟和常州市涂料协会共同组建江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟涂料应用分联盟。该联盟将集成常州市涂料协会、江南石墨烯研究院等产学研合作资源，瞄准石墨烯产业和涂料产业领域国际先进水平，组织相关领域的专家与联盟企业，开展产业战略研究、产业应用研究、高端技术研究、关键设备开发，提升企业的自主创新能力，努力使江苏石墨烯和涂料产业实现起点高、技术新、规模大、配套强的总体目标，力争经过3～5年努力，将促进江苏石墨烯涂料研发技术达到国内领先、国际先进水平，使江苏成为国内最大的石墨烯涂料产品的制造基地。（科技日报）

牡丹江市投资百亿打造石墨产业集群

日前，从牡丹江市国土资源局了解到，根据域内石墨资源最新勘探现状，牡丹江市计划“十三五”期间，以精深加工为重点，延伸精深加工产业链，投资100亿元，打造石墨产业集群。

2016年，牡丹江市围绕地质找矿，集中精力抓矿产资源勘查，在石墨资源勘探方面实现重大突破。截至2016年10月末，8个石墨勘探项目中已取得普查成果的有5个，其中由黑龙江省地勘六院勘查的林口县石墨矿普查项目，发现5条矿带，初步查明石墨矿物量3 400万t，属超大型石墨矿，其资源规模在国内罕见。目前，牡丹江石墨矿资源总量超过4 500万t，石墨储量排位由石墨分布地一跃成为石墨主产区（。黑龙江日报）

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