纳米材料

特殊纳米导线可作透明电极

据报道，俄罗斯托木斯克工业大学与中国和德国专家共同研发出一种特殊的纳米导线。依据这种纳米导线特性，可以将其作为特殊的透明电极用在柔性电子产品和太阳能产品上。这一研发成果是根据纳米结构合成的新研究方法。相关研究成果发表在《纳米材料》期刊上。

托木斯克工业大学亚欧人员表示，由纳米导线组成的柔性电极是一种透光率超过95%的晶格结构，可以与窗户玻璃的透明度相提并论。与其他由银制纳米导线组成的电极相比，此次研发的纳米导线具有更高的电导率。

研究人员还解释说，现代光电子学需要基于这种导线的元件。提高太阳能电池、显示器、发光二极管（LED）的能效必须采用透明电极。与此同时，这些元件具备制造高质量柔性电子产品所必需的特性。

据悉，中国电子科技大学和开姆尼茨工业大学的科研人员参与了上述成果的联合研究。（科技日报）

中美团队新型手性无机纳米材料研制取得新进展

据报道，中国科学技术大学俞书宏院士团队与国家纳米科学中心唐智勇研究员课题组、多伦多大学EdwardSargent教授团队开展多方合作，在新型手性无机纳米材料合成研究中取得突破性进展。该成果日前在线发表于《自然·纳米技术》杂志上。

手性材料对于推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学应用等领域的发展具有重要意义。目前，传统手性纳米材料主要是通过引入手性配体或构造螺旋结构等电偶极矩调控方式构筑，但这类手性材料在环境稳定性和导电性方面通常存在局限性，极大地限制了其实际应用。探索新的调控机制并构筑新型手性纳米功能材料是突破这一科学瓶颈的新途径。

俞书宏院士团队长期开展功能无机纳米材料的合成方法学研究，他们基于材料间接触角与异质成核生长的相互关系，提出了一种“双缓冲层设计”合成策略，通过次序引入中间缓冲层改变材料间的界面能差异，从而解决了传统半导体材料与磁性材料间的晶格和化学失配问题，巧妙地实现了磁性材料在不同半导体特定位置的选择性生长。

研究人员发现，在纳米结构中引入局域磁场可实现对电偶极矩与磁偶极矩的有效调控。通过构筑这类新型磁光纳米材料，能够实现磁诱导光学活性。研究结果表明，该方法具有高度普适性，可广泛用于多种半导体材料与磁性组分间的耦合，为今后设计开发手性光学活性纳米材料开辟了新途径。同时，这种新型磁光半导体纳米材料的成功开发使得在室温下的各向异性铁磁性以及自旋操控成为可能，从而有望为自旋电子学和量子计算技术提供新的材料平台。（科技日报）

科学家为大面积缺陷型石墨烯的应用打开新思路

据报道，河北大学闫小兵课题组通过电子能量损失谱和第一性原理计算，首次在忆阻器中证实了碳导电细丝的存在，并通过电场调控实现了仿生神经突触功能。该研究为大面积缺陷型石墨烯的应用打开了新思路。

“对于石墨烯的研究人们都在追求高质量无缺陷，而大面积制备的石墨烯存在缺陷是无法避免的，并且随着层数增多缺陷也越多，这也是迄今为止石墨烯在电子器件中应用面临的最重要挑战之一。”闫小兵介绍，课题组设计了一种利用石墨烯缺陷边缘碳原子不稳定性，在电场的调控下形成碳导电细丝，从而实现了具有神经调控功能的忆阻器，解决了传统导电丝成核随机性和不可控性的问题，提高了忆阻器开关电压的均匀性和稳定性，降低了忆阻器器件的功耗。这也是缺陷型多层石墨烯在新型电子器件中的首次应用演示。

在该研究中，课题组对石墨烯层中碳原子的缺陷能进行了阐述，突破了石墨烯缺陷在电子器件中应用的局限性，创造性地设计了一种基于碳导电丝机制的忆阻器。首次提出用碳原子扩散动力学模拟生物突触内钙离子的动力学。并且获得了高开关稳定性和低功耗的神经形态忆阻器。通过电子能量损失谱实验数据和第一性原理计算，证明了由碳原子组成的细丝的形成以及碳原子在AlN膜中的扩散可能性。该研究为碳导电丝基忆阻器的发展及其在神经形态忆阻器中的应用提供了参考。（中国科学报）

西安交大制备高核过渡—稀土混金属纳米团簇

据报道，近日，在西安交通大学前沿院教授郑彦臻指导下，博士后陈伟鹏采用“混合配体”策略，在溶剂热条件下成功制备出一例高核过渡—稀土混金属纳米团簇。该团簇分子呈六芒星状，为目前报道的第二大3d—4f混金属团簇，在具有良好溶液稳定性的同时，该团簇含有大量稀土钆元素，在低温磁制冷方面具有较好的应用潜力。

高核过渡—稀土混金属团簇，凭借其复杂的分子结构、均一的尺寸、独特的性能，成为团簇化学研究者热衷构筑的体系。其中，轮状结构由于其特殊的化学及物理属性备受关注，但是目前核数超过100且具有轮状结构的3d—4f混金属尚未有报道。

此次研究，还利用周期性密度泛函理论及循环伏安法对催化机理予以解释。据介绍，该工作不仅为3d—4f混金属团簇的设计合成提供了新思路，同时也将为稀土基纳米团簇的溶液稳定性、催化性能的探究及功能拓展提供借鉴与理论依据。（中国科学院报）

南方科技大学研发纳米亲水材料

据报道，南方科技大学副教授孙大陟团队自主研发出防雾纳米亲水材料，并制成防雾消毒湿巾和防雾酒精喷剂。第一批产品试用取得较好交果后，团队在5天内生产出60万片防雾酒精湿巾和2万瓶防雾酒精喷剂，已于2月27日送达武汉抗疫一线医院。

这批湿巾和喷剂由南方科技大学材料科学与工程系孙大陟团队和深圳南科新材科技有限公司共同开发完成。用湿巾擦拭过的护目镜，防雾效果可持续24h。

一线医护人员长时间佩戴口罩和护目镜，护目镜上满是雾气，影响工作效率，又很难受。据介绍，护目镜起雾是因水蒸气在镜片等表面遇冷液化形成了小水滴。光線产生散射，造成视线模糊不清。该团队研发的湿巾加入了一种纳米亲水材料，湿巾擦拭后，能在镜片等表面形成一层持久的透明亲水保护膜。这层保护膜会降低水滴表面张力，使小水滴形成水膜，降低光线被散射的可能性，从而消除雾气。而且团队在溶剂中加入了75%酒精，让湿巾又有了消毒效果。防雾加消毒二合一的效果，是目前市面上的产品不具备的。

该产品研发成功后，第一批防雾消毒湿巾试用产品捐赠给了南方科技大学第二附属医院，医护人员对第一批产品反馈很好。团队决定扩大产能支援武汉，紧急采购了无纺布，在5天内生产出60万片湿巾和2万瓶喷剂。（中国化工报）

我国学者发现了石墨炔的“神奇功能”

据报道，近日，山东理工大学低维光电材料与器件团队在光学非线性领域研究中取得突破，他们发现石墨炔具有优异的紫外非线性特性，可“恰到好处”地吸收紫外线。相关成果发表在国际知名期刊《Nanoscale》上，张芳博士和邢飞副教授为论文的通讯作者，山东理工大学为第一单位。

以石墨烯为代表的二维材料因为突出的物理、化学、生物特性，迎来了前所未有的研究热潮和应用。作为石墨烯的同胞兄弟——石墨炔甚至可能具有优于石墨烯的超快光电特性。山东理工大学低维课题组克服材料制备、紫外检测等重重困难，发现石墨炔具有优异的紫外非线性特性。紫外非线性特性有什么意义？团队负责人邢飞副教授介绍，紫外线是人体细胞的一大杀手，在紫外线过强的环境下，如何限制超额紫外线对人眼、皮肤等生物环境的破坏尤为重要。紫外非线性材料能够在紫外线强度比较低的情况下允许其通过，一旦紫外线强度高于某一数值，那么该材料就会神奇的将超额的紫外线阻挡住，形成对生物细胞的保护，既能保证适量的紫外线促使钙质吸收，又能防止过多紫外线对人体带来的伤害，从而使其成为理想的紫外防护材料。（科技日报）