2010年世界科技发展回顾

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1、2010年世界科技发展回顾——新材料2011-01-11 来源：内蒙古科技信息网络新材料 　　美 国新导体五花八门，量子薄膜显神通，储能材料能力强，隐形越来越可能，材料也有“双重性格”，纳米晶体管性能不凡，生产导电聚合物薄膜有新法。　　毛黎（本报驻美国记者）1月，卡内基研究所研究人员设计出3种高密度的氢与金属合金材料的计算机模型，并发现在一定压力和温度下，这些合金出现了超导性。该成果为人们利用丰富的氢元素提供了新途径。　　3月，俄亥俄州立大学科学家发现由4对小于1纳米的分子组成的世界最小超导体。该发现首次为纳米级分子超导线的制造提供了依据，将在纳米级电子设备及能源技术的开发上

2、具有广泛应用。　　4月，劳伦斯伯克利国家实验室纳米科学研究中心宣称研制出一种迄今为止最大、能在水中自组装的二维聚合物晶体——“分子纸”。该片状物质由拟肽和经过改造的聚合物组成，可广泛应用于制造薄膜或者功能性设备中。　　5月，杜克大学研究人员通过向生长有铜纳米导线的水溶液中添加不同的化学物质、让原子形成不同纳米结构，完善了铜纳米导线的制造方法。铜纳米导线具有柔性而且透明，可取代银纳米材料和铟锡氧化物，用于薄膜太阳能电池及柔性显示器。同月，莱斯大学和以色列理工学院科学家们用氯磺酸化学溶液大批量制造出高纯度的石墨烯，有望降低炭素复合材料和触摸屏的生产成本，并推进基于纳米技术的新材料

3、研发。　　7月，华盛顿州立大学使用超高压在钻石对顶砧（DAC）内制造出一种结构非常紧密并能够存储巨大能量的物质。目前除核能之外，该物质存储的能量密度最大，未来可能用来制造新的能量储存设备、电池和具有高度氧化能力的物质以及超高温超导物质。8月，普渡大学用渔网状薄膜和银、氧化铝叠层研制出可增强光线负折射率的超材料，其中增益介质的效率提高了50倍，并可增强入射光线。有助于研发功能超强的显微镜、计算机甚至隐形斗篷；波士顿大学和塔夫斯大学也在当月用丝绸制造出工作在电磁波和红外线之间的隐身斗篷，虽然在可见光下仍没有实现隐形，但丝绸的“生物相容性”使其有望在医学治疗领域发挥出色表现。　　1

4、1月，普林斯顿大学发现了一种表面是金属、内部是超导体的拓扑超导体晶体材料：极低温度下，晶体内部表现与普通超导体类似，电阻为零；同时它的表面为仍有电阻的金属，能传输电流。“双重性格”晶体材料有望改变当前的信息存储与处理方式。同月，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学将厚度仅为10纳米的超薄半导体砷化铟层集成在一个硅衬底上，制造出一块纳米晶体管。其电学性能优异，在电流密度和跨导方面也表现突出，可与同样尺寸的硅晶体管相媲美。　　德 国　　研制出可用来制造柔性显示器的有机分子和硅纳米谐振器，改变硅材料的导热性能，开发出适用于大型车辆的热塑性纤维增强复合材料。　　李山（本报驻德国

5、记者）2月，德国汉堡大学科学家成功对单个原子间磁耦合特性进行了直接测量，其结果和于利希研究中心超级计算机的计算结果一致。这些发现对大量单个磁原子纳米结构的未来发展将有重大实用价值，而这种纳米结构不仅会在未来的自旋电子器件方面显示出十分有趣的特性，还很有希望作为量子计算机的模型系统投入使用。　　3月，德国维尔茨堡大学研究人员研制出一种新的有机分子，可以用来制造高性能有机薄膜半导体。新材料最引人注目之处是它暴露在空气中20个月后仍能正常工作，将来有望在计算机等信息产业得到广泛应用，如制作可变形弯曲的“柔性显示器”。　　4月，德国伊尔姆瑙理工大学研究人员研制出硅纳米谐振器，这是目前

6、世界上最小的硅纳米谐振器之一。这一发明可进一步提高纳米级微观结构成像的分辨率，对医学等领域的研究具有重要意义。　　6月，德国莱布尼茨固态与材料研究所研究人员对非晶体铜锆合金进行改造，使其更坚固、可塑性更强。该方法可以改变“金属玻璃”较脆且无法承受拉伸负荷的缺点。　　7月，一个德法联合研究小组通过在硅材料中嵌入锗纳米晶体，有效地阻止了热传导，从而将硅的导热系数降至低于1瓦/米·开尔文，开创了硅材料用于温差发电的新应用。9月，德国弗劳恩霍夫化工技术研究所开发出一种适用于大型车辆的热塑性纤维增强复合材料生产方法，以此生产的材料重量比铝轻，成本都比热固性结构材料低，且在汽车碰撞时的抗

7、冲性能远比现有材料要好，可吸收碰撞时的冲力，而不会发生碎裂。　　英 国　　诺奖得主又出新成果，超材料研发应用受瞩目，隐身衣和防弹衣材料研究热度不减。　　刘海英（本报驻英国记者）7月，英国航空航天系统公司研究人员研制出一种液体新型防弹材料，兼有柔韧和轻便的特点。由这种液体材料和凯夫拉纤维结合产生的新型材料，不仅更轻巧灵活，其防弹效果较现用防弹衣也更胜一筹。　　8月，英国利兹大学科学家与美国同行合作，利用超材料制成一种新型太赫兹半导体激光器，其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。这一成果充