科研人員研發(fā)新型復合材料用于檢測水中有毒物質(zhì)

據(jù)俄羅斯國家科學院西伯利亞分院網(wǎng)站報道，該院克拉斯諾亞爾斯克科學中心科研人員研發(fā)出一種成本低、易制造的新型復合材料，用于檢測工業(yè)廢水中的苯酚等有害物質(zhì)。研究成果發(fā)表《Journal of Nanoparticle Research》雜志上。

據(jù)科研人員介紹，苯酚是水最常見的污染物之一，現(xiàn)有測定苯酚的高靈敏度方法費時費力，且設備昂貴?？死怪Z亞爾斯克科學中心科研人員聯(lián)合新西伯利亞國立大學研發(fā)出一種成本低、易制造且能重復使用的復合材料，可用來檢測工業(yè)廢水中的苯酚等有害物質(zhì)。該復合材料基于氧化鋁納米纖維和爆炸納米金剛石，成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，納米金剛石簇分布在納米纖維表面，具有更高的熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性、化學和生物耐受性，易于清洗，可重復使用。使用方法是將水樣試劑添加到復合材料表面，如樣品中含有苯酚，會引起納米金剛石變色，復合材料成深紅色。顏色深淺與樣品中苯酚含量成正比，可對樣品中苯酚做定性和定量測定。苯酚的定量測定可用分光光度計完成。復合材料可連續(xù)進行6次檢測，每次檢測完成后，用去離子水清洗干凈即可開始下次檢測。該復合材料在室溫下檢測功能可保持1年。（科技部）

科研人員研發(fā)用于生產(chǎn)高線性聚乙烯的新型催化劑

據(jù)俄羅斯國家科學院西伯利亞分院網(wǎng)站報道，新西伯利亞分院有機化學研究所與中科院化學所合作，研發(fā)出一種基于二氯化鈷的新型催化劑，用于生產(chǎn)高線性聚乙烯。研究成果發(fā)表在《Applied Organometallic Chemistry》上。

據(jù)科研人員介紹，雙方聯(lián)合研發(fā)的新型催化劑以二氯化鈷的雙亞氨基吡啶配合物為基礎，通過引入環(huán)狀取代基而改性。研究發(fā)現(xiàn)，由于復合物配體中取代基（二苯甲基和環(huán)烷基）集合的變化而引起的結(jié)構(gòu)的微小變化，也會顯著影響生產(chǎn)聚合物的性能，使生產(chǎn)預定特性的聚合物成為可能。研究人員經(jīng)多次實驗，研發(fā)出一種新型乙烯聚合催化體系。新型催化劑體系具有較高活性，可生產(chǎn)具有窄和寬分子量分布的高線性聚乙烯。通過改變分子量分布，能改善和優(yōu)化聚合物生產(chǎn)條件和機械性能，從而降低成本和節(jié)約能源。（科技部）

科學家研發(fā)出適用3D打印的凝膠油墨

據(jù)報道，圣彼得堡光機電大學、莫斯科鮑曼國立技術大學、加拿大多倫多大學、圣彼得堡大學的科研人員制造出一種適用3D打印的凝膠油墨，該產(chǎn)品能夠打印出復雜紋理的多層圖像，可作為商品防偽標簽，既環(huán)保又安全，甚至適用于食品工業(yè)。該研究成果發(fā)表在《先進實用材料》上。

圣彼得堡光機電大學的化學生物集群工程師葉戈爾·里亞波琴科介紹：“我們成功以聚合物研制出同時可疊藏數(shù)張圖片的凝膠標簽，每張圖片都是一個光學活性結(jié)構(gòu)，只有在單色照射和固定光波長度條件下才能詳細辨識圖片，并且每張圖片被賦予各自不同的意義，即侵權(quán)者有可能仿制出標簽的一部分，但事實上要仿制另一部分則絕無可能，而且原始真圖與仿冒圖片之間的差異將顯現(xiàn)”。新型防偽凝膠標簽既可用于平坦的表面，亦可用于凹凸不平粗糙的表面，凝膠標簽不滲水不滲油，薄膜即可隔漏，可用于食品外包裝；凝膠標簽精美雅致，用在服裝品牌上，使用有機溶液即可清洗掉，不會損傷和污染面料。（科技部）

科學家建立了提高木質(zhì)纖維素生物煉制的新策略

據(jù)報道，木質(zhì)纖維素作為自然界儲量豐富的生物質(zhì)原料，可作為生物煉制的原材料，進而實現(xiàn)高值化學品的綠色制造。木質(zhì)纖維素預處理過程會產(chǎn)生大量的乙酸鹽，乙酸鹽可抑制微生物的生長，這也就極大限制了木質(zhì)纖維素在生物煉制方面的工業(yè)化應用。

近日，來自美國伊利諾伊大學香檳分校的Yong-Su Jin教授團隊在《Nature Communication》雜志發(fā)表的研究論文，提出了使用木糖與乙酸共代謝的思路，將木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物用作酵母發(fā)酵原料。其中乙酸的同化可以顯著提高乙酰輔酶A的供應以保證菌體的正常生長，其次，木糖代謝產(chǎn)生的NADPH和ATP又促進了乙酸的吸收同化，這種協(xié)同作用被進一步用于生產(chǎn)三乙酸酯和維生素A，且兩種產(chǎn)品的滴度顯著增加。該方法可以大幅度提高木質(zhì)纖維素的利用效率。（科技部）

“超級果凍”材料可抗汽車碾壓

據(jù)報道，英國劍橋大學研究人員開發(fā)了一種柔軟而堅固的新材料，外觀和感覺就像軟軟的果凍，但其可承受相當于大象站在上面的質(zhì)量，在壓縮時就像一塊超硬、防碎的玻璃。其還可完全恢復到原來的形狀，即使其80%的成分是水。相關研究成果公布在《自然·材料》上。

該新材料的非水部分是聚合物網(wǎng)絡，通過控制材料機械性能的可逆開/關相互作用保持在一起。這是第一次將如此顯著的抗壓性融入軟材料中。研究人員稱，玻璃狀水凝膠的成功研制，開啟了高性能軟材料領域的新篇章。

“超級果凍”具有廣泛的潛在應用，包括柔性機器人、生物電子學，甚至作為用于生物醫(yī)學的軟骨替代品。在演示中，這種“超級果凍”材料可在汽車碾壓后也幸存下來。研究人員還制作了一個水凝膠壓力傳感器，用于實時監(jiān)測人體運動，包括站立、行走和跳躍。（科技日報）

碳家族再添新成員！學者發(fā)現(xiàn)次晶態(tài)金剛石

據(jù)報道，近日，北京高壓科學研究中心研究員緱慧陽等在高溫高壓條件下合成了一種新形態(tài)的金剛石——次晶金剛石，填補了非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)之間原子排列尺度上的缺失環(huán)節(jié)，為深層次理解非晶材料的復雜結(jié)構(gòu)提供了密鑰。該成果于11月25日在線發(fā)表于《自然》雜志。

一般來說，根據(jù)是否存在長程周期性，將固體分為結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)。然而，當晶體中的長程有序度顯著降低時，區(qū)分這兩種狀態(tài)就變得異常困難，特別是對于強共價和類共價固體。

為了探索這一結(jié)構(gòu)之謎，理論科學家們提出了次晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型，其本質(zhì)上是在非晶基體中引入納米尺寸的中程有序（MRO）結(jié)構(gòu)，即完全由中程有序的次晶組成，又不具有長程有序性。此前，一直未能在自然界或?qū)嶒炛邪l(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)狀態(tài)。

該論文的第一作者、北京高壓科學研究中心博士唐虎表示，這種次晶態(tài)的發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)拓撲上鏈接了非晶態(tài)和晶態(tài)，對于揭示非晶材料復雜的結(jié)構(gòu)本質(zhì)具有深遠意義，次晶金剛石的發(fā)現(xiàn)為碳材料家族增加了一種新的結(jié)構(gòu)形態(tài)，它兼具優(yōu)異的機械性能、熱穩(wěn)定性以及獨特的光學特性，在高端技術領域和極端環(huán)境下具有重要的應用前景。有利于進一步開發(fā)新型類金剛石材料。（中國科學報）

我國首個陶瓷基復合材料智能制造園區(qū)開工建設

據(jù)報道，11月11日，我國首個陶瓷基復合材料智能制造園區(qū)在西安航空基地開工建設。該項目計劃總投資20億元，項目建成后將極大提升中國陶瓷基復合材料產(chǎn)業(yè)智能制造水平，牽引陶瓷基復合材料產(chǎn)業(yè)鏈全面自主可控，為國家重大裝備的升級換代提供支撐。

陶瓷基復合材料是一種耐高溫、長壽命、抗氧化的新型復合材料，目前已應用于航空發(fā)動機、航天發(fā)動機、飛行器防熱結(jié)構(gòu)、太空輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、剎車制動、核能、光伏電子等7大產(chǎn)業(yè)領域。

西安鑫垚陶瓷復合材料有限公司董事長成來飛介紹，陶瓷基復合材料項目自2006年開始工程化研究，2011年進行產(chǎn)業(yè)化研究，園區(qū)建成后將進入批量生產(chǎn)階段。該項目以智能制造驅(qū)動行業(yè)新發(fā)展，進一步推動高性能復合材料的研制及產(chǎn)業(yè)化，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料產(chǎn)業(yè)體系。

此外，智能制造園區(qū)能夠有效降低制造成本、縮短制造周期、提升材料應用保障能力，同時通過聚集上下游相關企業(yè)形成高溫材料產(chǎn)業(yè)集群，吸納更多國內(nèi)外高端人才投入新技術研發(fā)，進一步擴大陶瓷基復合材料的輻射效應和應用領域，始終保持該領域領先技術水平。（中國新聞網(wǎng)）