創新暢想

簡單高效發光墨水研發成功

中國科技大學化學與材料科學學院姚宏斌教授課題組，研發出了一種簡單高效的可溶性Cu-I團簇基雜化熒光材料的合成方法，并利用其聚集誘導發光（AIE）效應制備了一系列高效發光水系墨水。

該課題組通過簡單的配體交換方法，成功制備出了一種具有高度溶解性的新型Cu-I團簇基雜化材料，并將該種新型材料限制在較小尺寸的微乳液滴中來研究其AIE效應。研究發現，由于溶劑揮發導致的Cu-I雜化團簇聚集，使不具有熒光的微乳液逐漸呈現出熒光，并且隨時間延長，不斷增強的聚集狀態也會導致其熒光強度提升。

此外，通過調控配體種類可以獲得一系列具有不同發光特性的Cu-I團簇基雜化納米顆粒，其光致發光覆蓋了整個可見光光譜范圍。這些雜化納米顆粒在水溶液中均具有較好的分散性，綜合其環境友好和高效發光特性，是制備高效熒光墨水一個很好的選擇。

該項工作開創性地探究了Cu-I團簇基雜化材料的AIE效應，對于拓展新型AIE材料具有重大意義。另外，這類Cu-I團簇基熒光墨水在防偽標記、光電器件以及生物成像等方面都有重要的應用前景。（來源：紡織科技雜志）

澳洲公司以椰子廢料制出衣料纖維

澳洲生物科技公司Nanollose進一步利用椰子廢料開發無植物的人造纖維織物，與棉花原料相比干凈許多。這種獨家技術，能利用有機椰子廢料轉化出人造纖維，稱為“Nullarbor”，該公司已展示第一批完全無植物纖維的織物成品。

這種纖維其實是借某種不具傳染性的微生物發酵生成，除了椰子廢料，新技術也可能將葡萄酒、啤酒等飲品業的生質廢料轉化成纖維，不再需要投入大量土地、農藥及灌溉水資源；Nanollose日前已與印尼一家食品生產商PT Supra Natami Utama簽署備忘錄，準備獲得大量椰子廢料并大規模生產人造纖維。（來源：紡織科技雜志）

柔性可穿戴電子器件取得進展

近日，受指紋能夠感知物體表面紋理的啟發，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張 研究團隊在前期研究基礎上，采用內外兼具金字塔敏感微結構的柔性薄膜襯底及單壁碳納米管導電薄膜，設計并制備了具有寬檢測范圍、高靈敏度的疊層結構柔性振動傳感器件，并建立了其摩擦物體表面時振動頻率與物體表面紋理粗糙度的模型。相關研究成果被《先進科學新聞》報道。

該柔性仿生指紋傳感器可應用于物體表面精細紋理或者粗糙度的精確辨別，最低可檢測15μm×15μm的紋路，超過手指指紋50μm×50μm的辨識能力。同時還能夠實現對切應力及盲文字母等高靈敏檢測與識別，這些特性將在機器人電子皮膚的觸覺感知、智能機械手等方面有重要潛在應用。

作為柔性可穿戴電子，器件與柔軟組織間的機械不匹配是該領域需要解決的關鍵科學問題之一。針對上述關鍵科學問題，該團隊研發了一種具有褶皺核鞘結構的纖維狀超延展柔性應變傳感器。該傳感器在全工作范圍內有高靈敏度，對微弱應變和大應變都有良好的響應。

這些優異的性能賦予了超延展應變傳感器對微小肌肉運動以及大范圍的關節運動實時監測的能力，同時也可應用于植入醫療，如用于數字化評定肌腱康復。（來源：中國科學報）

SUTD實現纖維素增材制造

近日，新加坡科技與設計大學（SUTD）的研究人員展示了使用纖維素來可持續地制造大型3D物體。

FLAM保留了殼聚糖與纖維素的結合特性，將FLAM放置木材上時，其能夠自然地形成黏合鍵，與硬木和其他纖維素組分結合在一起。由于沒有使用有機溶劑或合成塑料，這種材料是完全可持續的。它具有可擴展性，可在任何地方復制，無需專業設施，在自然條件下堆肥處理可完全生物降解。此外，FLAM的成本在商品塑料的范圍內，比普通的3D打印絲和ABS的成本低10倍，使其成為更具可持續性成本效益的替代品。更有趣的是，FLAM與纖維素復合材料結合的特性還包括與自身融合，使其可用于增材制造。

研究人員進一步開發了一種專門針對FLAM天然材料的大型3D打印系統，核心部件包括精確的機器配料系統和為FLAM量身定制的相關設計制造軟件。為了演示該系統的功能，研究者用該系統打印了一條長1.2m的風輪機葉片。

研究者表示，這種大規模的增材制造技術與地球上最普遍的生物聚合物相結合，有利于向環境友好型和循環型制造模式的轉變。在封閉的區域系統中生產，使用和降解這種未經改性的纖維素，可能是生物激發材料領域最成功的技術成果之一，并將對材料科學、環境工程、自動化和經濟等多個領域產生更廣泛的影響。（來源：紡織導報）

俄科學家制出石墨烯“納米水母”

莫斯科羅蒙諾索夫國立大學化學家近期合成出了一種外形酷似水母的特殊類型石墨烯納米粒子，并對其進行了改性處理。這些粒子的結構使其可被用于催化過程及制造導電聚合物。

此項研究的本質是合成出獨特的石墨烯納米粒子，并對其進行改性處理。研究團隊制出的結構具有非常有趣的形態：石墨烯層在邊緣處彎曲，邊緣帶有功能性“尾巴”。由于外形酷似水母，研究團隊將其稱為“水母狀石墨烯納米薄片”。由若干較薄（小于50nm）的石墨烯層組成，其邊緣由于制備方法（利用催化劑加速烴的熱分解）的特性而彎曲。經硝酸化學處理后，薄片邊緣被功能性含氧基團覆蓋。在高溫下，通過氨的作用，含氧基團可轉化為氮“尾”。研究團隊使用了光譜學和顯微學等一整套化學物理方法，使得研究精細結構成為可能。

研究人員表示，該材料具有非常發達的比表面積，可用來制造超級電容器和電池的電極。此外，利用氮原子對其表面進行改性處理，有助于改變其電化學和吸附（吸收）性能，因此也可用于催化過程和制造導電多組分聚合物。（來源：科技部網站）