國外高分子最新動態信息匯總：可自修復的聚合物玻璃

最新 01-18

1、厲害了！化學家開發新型華盛頓紅染料進行生物成像

華盛頓州立大學的科學家們創造了一種可注射的染料，通過近紅外光照射染料分子，使人們更容易看清分子內部深處的情況。

新華盛頓紅染料與之前的染料有幾處不同之處。它製作過程比較簡單，容易控制，也就是說，在定位和結合到靶材上之前，它不會發射近紅外線。它可以通過改變來尋找和結合到人體內的各種分子，氣體和其他物質。

2、完美的二維陶瓷薄膜結構

在「先進材料」刊登的一項研究中，來自布朗大學的Liu等研究人員找到了一種方法來克服這種局限性，並製備出了高密度的、空間性完整的陶瓷膜。在他們的研究中，他們展示了一種基於「金屬化石墨烯墨」前體的新的石墨烯結構模板製備方法，該前體可以確保膠體在不同的金屬-碳比例下保持穩定性。

我們預計，這種獨特的能夠控制金屬氧化物膜結構的方法可用於提高氧化催化劑載體的總表面積和特定的晶面面積，或用於製備曲率較大的凸/凹結構從而使電場增強，或在電催化中產生帶隙調製。

3、智能材料內嵌至車輛面板中，使車輛能感受到「傷害

美國陸軍正在資助研究，以使這種系統成為現實。未來的車輛可以配備一種智能材料，這種材料能感知到損傷神經感知疼痛的方式，並生成損傷報告以幫助維護和修理。

這些「神經」的關鍵是磁致伸縮材料，即對磁場或物理應力的變化做出反應。這種材料夾在多層複合材料之間，通過配備這些面板，車輛的系統將能夠感受到撞擊、開裂和異常載荷等帶來的損害。然後，生成損壞報告並將其轉發至計算機終端，該報告決定了車輛損壞的程度，以及是否應該返回倉庫。

4、用新材料從乙烷中分離乙烯的低能耗方法

埃克森美孚公司和化學技術研究所（ITQ）與瓦倫西亞理工大學和西班牙國家研究委員會（CSIC）聯合研究中心的研究人員開發了一種在乙烯合成中能夠大大減少能源消耗和排放量的新型有潛力的創新材料。

5、生物應用開闢新方向：可調大小的水凝膠顆粒

水凝膠顆粒是一種用途廣泛的材料，在光子學、光學、藥物傳遞和組織工程、食品工業和化妝品等領域有著廣泛的應用。在已發表的先進材料研究中，Costa和他的同事們開發了一個簡單而強大的系統，用單一的起始材料，在多個尺度上生產大小可調諧的水凝膠顆粒。

根據研究人員的說法，「這些粒子非常適合用作藥物運載工具、執行器和生物感測器。這項工作代表了交聯生物材料產生的基本進展，特別是軟質膠體的形成，是首次成功地利用非自然氨基酸產生新材料的典範之一。」

6、新理論!!! 共軛聚合物 - 聚電解質共混物

研究員Klas Tybrandt開發了一種理論模型，解釋了我們常用的導電聚合物PEDOT：PSS中離子和電子之間的耦合。該模型可用於電子印刷、紙張能源儲存和生物電子等方面。

共軛聚合物 - 聚電解質共混物將電子半導體功能與選擇性離子轉移結合起來，使得它們成為有機生物感測器和生物電子學中的活性材料，可以用於電致變色顯示器，神經形態計算以及能量轉換和存儲。

7、好消息：無鹵阻燃包裝成為新一代寵兒！

特種化學品公司Lanxess正在擴大其基於聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚醯胺（PA 6，PA 66）的無鹵阻燃化合物產品組合的投資。

Lanxess公司高性能材料（HPM）應用開發商業務部門的Alexander Radeck表示：「在性能和加工方面，我們的新材料能與含有鹵素阻燃包裝的新材料相媲美，甚至優於同類材料。我們相信，未來這些產品的銷售量將大大提高，它們在如工業4.0、電動汽車和數字網路化建築系統、家用設備和消費電子產品等方面有很多應用。」

8、智能手機屏未來?意外發現可自修復的聚合物玻璃

由東京大學Takuzo Aida教授帶領的研究人員發表在《科學(Science)》雜誌期刊上的這項研究，探索了可以在手機屏幕和其他脆弱設備上使用這種可自我修復的玻璃，他們說這是在可持續發展社會的一項重要挑戰。

自我修復的製品耐用於表面調節片材，特別是金屬片材。所述製品包括多個壓實的，堆疊的無紡布網狀元件，所涉及的網狀元件為各自通過包含粘合劑在相互接觸點處粘合在一起的纏結纖維。

9、科學家在微波中製備了氧化銀納米粒子

來自印度馬德拉斯工業大學的Chennai和印度科學研究所的科學家Bengaluru已經開發了一種由嵌入氧化銀（Ag2O）納米顆粒的絲素蛋白（SF）製成的新型複合物，應用於傷口癒合和抗菌。

研究人員表明：「細胞毒性分析證實了Ag2O-SF spuns的生物相容性，因此為傷口癒合和抗菌應用提供了理想的材料。」

10、設計新的聚合物!這還是我們認識的DNA嗎?

在《自然化學》雜誌發表的一篇研究報告中，研究人員提出了一種構建不對稱聚合物顆粒的方法，這種顆粒以空間定位的方式結合在一起，原子聚集在一起形成分子。

研究人員說，這種不對稱的聚合物結構最終可以應用於許多領域。舉一個例子：多隔室聚合物顆粒，每個隔室封裝不同的藥物，可以在不同的時間使用不同的刺激物來傳送。另一種可能性是多孔膜是不對稱的，因此它們可以沿著特定的路徑引導分子分離。

11、東京大學發現可在室溫下小壓力修補的半透明聚合物

東京大學的研究小組研究出了一種聚合物，並且在室溫下通過施加微小壓力將其分解成兩部分後能夠被修復。該研究論文發表於《科學》雜誌中，詳細介紹了聚合物是如何被發現，如何製備以及如何實現修復。但將新聚合物應用於智能手機屏幕前，還需要對材料進行更多的性能完善，譬如增加材料的透明度。

12、新發現：「柔軟度」可以預測到無序材料的失效

與金屬和其他晶體材料不同，玻璃和許多其他無序固體在失效之前不會顯著變形，並且由於結晶順序的不完善，難以預測哪些原子在失效期間會發生變化。

如果我們知道怎樣控制和防護的話，無序材料才會開始有了真正的應用，理想情況下，我們希望開發新的，更堅韌的材料，這些材料不會脆斷，至少不會直接崩潰。

13、含氟聚合物改性碳纖維增強聚醯胺：增強衝擊強度、減少水分吸附率！

日本Asahi Glass（AGC）為了擴大碳纖維增強熱塑性塑料（CFRTPs）在汽車等領域的應用，開發了一種基於氟樹脂的改性技術，改善了碳纖維增強聚醯胺（PA）熱塑性複合材料的衝擊強度。具體而言，該技術使得用熱塑性塑料浸漬碳纖維更容易，並確保最終產品具有足夠的機械強度。

近來，汽車、飛機和其他交通運輸設備的重量減少的需求對環境和經濟影響越來越大。這已經引起了碳纖維增強塑料作為「輕而強」的金屬替代品的重視。目前主流的金屬替代材料是碳纖維增強塑料（CFRP）。

14、引發光子學革命的材料——鈮酸鋰

鈮酸鋰是最廣泛使用的光電材料之一，其電光特性出眾，但是，使用鈮酸鋰卻難以小規模地製造高質量器件，迄今為止，這一難題排除了鈮酸鋰在實用集成片上的應用。

現在，哈佛大學John A. Paulson工程與應用科學學院（SEAS）的研究人員已經開發出一種技術，這一技術可以利用鈮酸鋰製造出高性能的光學顯微結構。這項研究表明，這一相對未被很好開發的材料，非常有助於解決數據中心光鏈路的關鍵性應用問題。

15、具有高效手性控制的重要三環化合物

大阪大學的研究人員開發了一種生產手性多中心融合三環化合物的高效方法，包括藥物在內的許多生物活性化合物都具有和這種化合物相同的核心結構。

團隊負責人Sensuke Ogoshi說，「我們直接兩步循環的生產方法為天然產品提供了很多有用的支架材料。而從長遠來看，這不僅可以簡化已知藥物的生產，而且還可能幫助人類發現新的具有藥用或其他生物學特性的新化合物。」

16、沖繩紡織品的秘密

為了尋求一種能夠在夏季的沖繩更好生活的方法，來自沖繩理工大學研究生院（OIST）科技小組的Nomura發現了一種保持涼爽的傳統秘訣：一種叫Basho-fu用香蕉的植物纖維製成的一種沖繩紡織品。

接下來要對Basho-fu纖維的其他功能和較長生產過程中的其他步驟進行分析。香蕉樹纖維的研究現狀與展望有助於保護Basho-fu傳統沖繩工藝，也有助於開發新的紡織材料。

17、分離柔性多孔材料中同位素的新方法！

UNIST國際研究小組在一項新的研究中使用特殊的金屬有機骨架材料（MOFs），成功地開發了新型的氘分離方法，使其孔徑隨氣體吸附而變化。這種新的方法使材料對氘進行吸附，而氫氣則能更迅速地通過MOF材料的擴展孔擴散。

「在外部刺激下，柔性MOF材料會改變它們的孔徑大小，在呼吸作用的影響下孔徑會出現收縮或擴張。藉助這一方法，可以選擇性地吸附和解吸所需的氣體成分。」

18、工程樹脂又出新產品！

荷蘭材料製造商推出了一種名為ForTii Ace的新型高性能尼龍，主要用於保護水管。這種材料是在2016年發明的，就是為了適應飲用水要求而設計出來了產品。根據官方的說法，ForTii Ace材料中玻璃纖維含量為30%，並且已經證明在長期的水接觸中可以保持良好的性能。

19、蘇州大學：靜電自組裝使低維聚離子複合物與不同形貌納米材料相結合

應用化學期刊中，中國研究人員推出了一個通用的、可調形貌納米材料的商品化的製備方法。

可調形態和充電狀態的聚合物，可以方便地製備納米複合材料。這個結果可以在生物醫學方面應用，用於攜帶DNA的其他生物荷電聚合物在其作用位點，以及一個可調形態的低維納米材料。

20、熒光染料鑒別微型塑料

海洋微型塑料99％仍然未被發現，先前的科學實地調查報告結果顯示，海洋中只有1％的塑料廢物被發現。華威大學的研究人員利用新穎而低成本的新方法，可以更有效地識別海洋中最小的塑性微粒。

21、柔性粘接—軟硬兼施

在目前元件相互連接方法中，優先選用膠接，而不是焊接、鉚接或使用螺釘連接。這使得汽車、飛機和農業機械變得更加輕巧。與此同時，也對膠粘劑提出了較高的要求：它必須有足夠的靈活性，以補償接頭區的應力峰值，同時可以在表面提供剛性連接。目前，弗勞恩霍夫公司的研究人員已經研製出了一種既硬又軟的粘合劑——「MetAK」。