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来源：《新材料产业》 2018年第4期
德国开发高速纳米机器人电驱动新技术
据报道，德国慕尼黑工业大学发布消息称，该校与慕尼黑大学的科研人员合作开发出一种新型的纳米机器人电驱动技术，较目前通过加酶和D N A链等生化驱动方法快10万倍。新的控制技术不仅适合来回移动染料或纳米颗粒，微型机器人的手臂也可对分子施力。研究人员强调，纳米机器人体积小，价格低廉，可搜索百万计样本中的特定物质，并逐步合成复杂分子，将适用于医学诊断和药物开发。 借助荧光共振能量转移（FRET）技术，研究人员可通过荧光显微镜的监视器跟踪D N A纳米机器人的运动。普通模式下，被固定在微小D N A纳米机器人手臂尖端的发光分子产生的光点来回摆动，点击鼠标就足以让光点向不同的方向移动。通过施加电场，可在平面上随意旋转机器人手臂。
研究人员称，在“分子工厂”采用电控纳米机器人实施目标分子的识别和分拣在世界上尚属首创，其原理并不复杂，即D N A分子含有负电荷，施加电场后，生物分子就可以移动，因此借助电流脉冲可控制由刹车锅
D N A组成的纳米机器人。相关研究结果于2018年1月19日以封面故事形式在国际学术杂志《科学》上发表。（科技部）
意大利科学家研发纳米技术无创心血管病
导致人类死亡的各种疾病中，心血管疾病被列为首位。据世界卫生组织2017年公布的数据，全世界每年约有1 770万人死于心血管疾病，占各种死亡原因的31%，而且心血管疾病的患病率和死亡率还在逐年增长，严重影响人类健康。多肽是心血管疾病的有效药物，但是，目前还无法用无创的方式使用多肽靶向心力衰竭等心脏疾病。意大利科学家近期研究发现，通过吸入方式可以将带有多肽的纳米颗粒（磷酸钙）快速送达心肌细胞，与注射相比，吸入颗粒释放的多肽能更快地被心肌细胞吸收。这项研究已在小鼠试验中得到了证实，在大型动物如猪的试验中也发现该疗法的有效性。这表明，吸入生物相容、可降解的、载有多肽的纳米颗粒将是人类心力衰竭的可行方法。
将纳米技术应用于医疗卫生领域代表了现代医学的一个新发展方向。20世纪90年代以来，美国食品药品管理局已经批准了多种纳米药物，这些药物在癌症领域发挥了显著优势，但很少有人尝试将纳米医学应用于心血管疾病。据该研究的专家介绍，他们是从微小的大气污染物颗粒可以到达人体心肺细胞、危害人类健康得到启发，而开展此项研究的。（科技部）
使用激光加热纳米线实现小范围核聚变
据报道，科罗拉多州立大学(CSU)的研究人员在实验室中展示了一种微型的核聚变，它以破纪录的效率生成中子。他们的研究成果发表在《自然通讯》杂志上。他们在微小、看不见的金属丝（纳米线）上发射激光脉冲，使它立即产生热和致密的等离子体。这种等离子体产生了聚变事件的连锁反应，产生氦和高能中子，其数量是以往任何类似实验的500倍。
女儿墙泛水 能够在微型尺度上有效产生中子，可以打开中子成像等领域的大门，这些领域能够在材料的结构和性能上产生有价值的研究，也可能有助于理解激光与物质的相互作用。（国防科技生产力促进中心） 新方法用以前不可能的材料制造纳米结构
当在烹制蛋糕的时候，人们几乎可以用任何比例添加各种成分，它们最终仍会混合在一起。但在材料化学领域类似的情况要复杂得多。
通常，添加某种比例的添加物，是为了改变材料的物理性能；然而，添加物并不总是能够以预期的质量与材料的晶体结构相结合。现在一种新方法被开发出来，能够在锗和理想的其他原子之间形成此前无法实现的混合物。这将有助于发展具有明显不同性质的新材料。
向晶体中以目标方式集成异质原子，实际上是改善材料性质的一种标准方法。现代电子技术就基于添加某些添加物的半导体技术。例如向硅晶体中添加磷和硼等异质原子等就是例子。
半导体材料锗当被混杂进足够量的锡时，也会使其性质和行为发生根本性的变化，变得类似于金属一样。这已经众所周知，然而在实践上却从未实现过。新方法实现了快速晶体生长与极低过程温度。在结合过程中，随着晶体的生长，正确数量的异质原子不断地结合在一起。晶体以纳米线或纳米棒的形式生长，温度比以前要低得多，处于140 ～230 ℃ 之间。因此，结合的原子移动速度更低，扩散过程缓慢，大多数原子都可以停留在被希望停留的地方。
使用这种方法，可以将28%的锡和3.5%的镓掺入锗中。这比此前利用常规热力学方法，效果增大了30 ～50倍。
这为微电子带来了新的可能性。锗可以有效地与现有硅技术结合，而且可以同时或分别添加高浓度的锡和镓；在光电子方面，也能带来极具吸引力的新应用，如被用于红外激光器、光电探测器、工作于红外频段的新型发光二极管。（工业和信息化部电子第一研究所）
瑞士科学家筛选出上千种潜在二维材料
据报道，瑞士科学家用新方法对大量化合物进行“海选”，发现了上千种可能制成二维材料的物质，就像打开了藏宝洞。
二维材料是只有一个原子那么厚的材料，比如单层碳原子网组成的石墨烯。这类材料有着特殊性质， 可能为电子、能源等许多领域带来革命。自2004年首次制取出石墨烯以来，人类发现的二维材料还只有几十种。
制取二维材料有合成和剥离2种基本思路，后者指从有着层状结构的三维材料上剥下单层，石墨烯最初就是用普通胶带反复撕拉石墨而剥离出来的。瑞士洛桑联邦理工大学科学家说，他们用计算机分析化合物是否可以剥离成单层，大大减少了工作量。
pvc面膜 研究人员在新一期英国《自然·纳米技术》杂志发表报告说，他们开发出一种新算法，对超过10万种已知的三维化合物进行结构分析，初步筛选出约5 600多种有着层状结构的物质，然后计算将层与层分离开来所需要的能量。结果显示，约1 800种物质的结构可能适合剥离，其中1 036种看起来非常容易剥离。研究小组向公众开放了相关资料，其他研究人员可验证计算结果，根据化合物的电、磁、热、力等属性，选取感兴趣的物质进行剥离实验。（新华网）
兰州大学研制出新型石墨烯复合材料，可用于手术缝合线
据报道，近日，兰州大学物理科学与技术学院拜永孝团队成功制备非氧化态石墨烯，并将其应用于超高强度和抗菌特性的医用手术缝合线的研究取得阶段性进展。研究成果已发表在美国化学会旗下《应用材料与界面》期刊上。
该项研究巧妙地采用天然糖类，借助自动机械撕揭鳞片石墨的方法制备了高品质非氧化态石墨烯，并与生物相容性高分子复合，制成可用于医用手术缝合线的超高强度的纳米复合纤维。实验证明，这种材料可以很好地分散在聚合物基质中。石墨烯含量在0.3%时，复合材料具有2.1G P a的拉伸强度，并具有抗菌性、低细胞毒性等生物特性。
拜永孝团队评估了普通手术缝合线和石墨烯纳米复合缝合线对伤口愈合的影响，经小白鼠试验证明，用含有0.3%（质量分数）溶质的石墨烯缝合线处理的伤口，手术5天后表现出最佳愈合状态，普通缝合线手术8天愈合不完全且留有更大的疤痕。说明这种新型的石墨烯复合纤维可显著缩短伤口的愈合周期，表现出很好的应用潜力。（光明网）
纳米材料间“拉链”性能首获系统认知
据报道，从上海交通大学了解到，最近一期微纳米研究领域的国际标志性刊物《纳米尺度》上，发表了该校李寅峰教授课题组有关二维纳米材料晶界的最新研究成果，系统揭示了石墨烯和氮化硼面内杂化结构中晶界的力学、热学特性和机理。二维纳米材料具有传统材料无法企及的优异物理化学性能，其性能调控是材料学科和力学学科共同关注的热点。将不同二维纳米材料通过面内拼接形成平面异质结构，已被证明是一种行之有效的性能调控手段，能够满足实际运用中对于微纳米器件性能的特定要求。
石墨烯和六方氮化硼是典型的两种具有六边形结构的二维材料，二者晶格常数接近，但在某些性能上具有明显差异，因此是实现性能调控的平面异质结构的理想组分。比如，石墨烯是带宽为零的良导体，而六方氮化硼具有显著带宽能力，通过调整平面碳硼氮异质结构中石墨烯和六方氮化硼的组分比例，可以控制整体材料的电学属性，对微纳米电路元器件的设计制造具有重要意义。理论研究证明，平面异质结构中，碳硼氮杂化晶界的原子结构呈现一种特殊的非对称最优化排布方式，其相关性能却尚未见诸报道。
李寅峰解释道：“晶界类似于衣服拉链，把两个不同取向的材料拼接在一起，拉链是整体材料的薄弱环节，且它的特性会决定材料的整体性能。”
中科院力学所副所长、国家杰出青年基金获得者魏宇杰教授评价认为：“这一工作揭示的晶界偏转角度与异质界面的力学性能之间的关系及其热传递过程中的非对称效应，对于了解异质界面对整体结构性能的影响及其后续工程应用具有重要意义，并对类似结构的分析方法提供了很好的思路。”（科技日报）
西安交大等新方法获得高质量贵金属纳米铸造
据报道，近日，西安交通大学电信学院教授方吉祥课题组与华南理工大学教授李志远、新加坡南洋理工大学教授熊启华合作，通过一种“软包裹”的方案，获得了多种组分、高纯、高质量贵金属纳米结
构，成功地解决了贵金属纳米铸造过程中，产物向介孔模板外扩散这一长期的技术难题。相关研究成果论文近日在《自然·通讯》上发表。
据介绍，这些有序介孔结构在电化学催化、癌症载药与复合及等离激元纳米光学等领域的应用中均具有优异的性能。这一技术难题的成功解决为后续相关性能的开发奠定了重要基础。（中国科学报）
安徽：着力石墨烯核心技术打造适合合肥产业提升的规模化应用
西花蓟马 据报道，安徽省目前正在积极建设的石墨烯大规模制备及下游应用开发重大新兴产业专项，将依托合肥微晶为主体，结合合肥当地多所高校和研究所，以相对成熟的石墨烯应用领域和项目为切入点，加速石墨烯终端产品开发，实现建成石墨烯高端原材料制备、石墨烯柔性显示、石墨烯柔性触控以及石墨烯远红外发热等领域的重大应用示范，由点及面，加快安徽省石墨烯产业推进进程。
安徽省发改委高技术处负责人认为，石墨烯重大专项将重点突破以大规模、低成本、高质量、多尺度为特征的石墨烯制备技术，大力发展石墨烯高精尖应用技术以及下游产品开发，不断拓展石墨烯相关产品应用领域。尤其是柔性触控等领域爆发点已经形成，未来定会出现爆发式增长。
据了解，安徽省接下来将着力形成具有石墨烯核心技术的重大创新产品系列，以需求为牵引，打造
保温碗更多适合合肥产业提升的诸如石墨烯触控、显示以及远红外发热等领域的规模化应用。积极参与石墨烯行业标准的制定，在国内石墨烯相关标准制定中发挥主导和关键作用，在国际石墨烯标准制定中具有重要话语权。
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