創新暢想

我國首款全復合材料多用途無人機首飛成功

2018年12月23 日16時32分，隨著現場飛行總指揮“放飛”指令，翼龍I—D無人機開始滑跑、加速，在空中飛行30分鐘后，按計劃圓滿完成首次飛行任務。記者從中國航空工業集團有限公司獲悉：翼龍I—D是我國首款全復材多用途無人機。

翼龍I—D無人機系統是以翼龍系列無人機系統為基礎研制出的一款全復合材料結構、高性能、中空長航時、多用途無人機系統。

據悉，翼龍I—D無人機通過采用全復合材料結構、優化氣動布局、換裝大功率發動機等措施，在起飛重量、通信、內部裝載和外掛能力等方面都有大幅提升。

航空工業集團有關負責人介紹，翼龍系列無人機經歷各種嚴苛環境考驗，實現大強度常態化使用，打造了具有完全自主知識產權的“翼龍”無人機品牌。翼龍I—D無人機的首飛成功，增強了翼龍系列無人機在國際多用途高端無人機市場的競爭力。（來源：人民日報）

進成新材料研發環保抗菌蓬松處理劑PDL-40

進成新材料(東莞)有限公司近期研發的環保抗菌蓬松處理劑PDL-40，以其強大抗菌殺菌、環保健康性能，且比同類產品低廉的價格受到企業的歡迎。

PDL-40含有雙胍鹽酸的基因，胍基具有很高的活性，其鹽使聚合物成正電性，故很容易被通常呈負電性的各類細菌，病毒所吸附殺菌過程是經由一系列細胞學及生理學的改變最終導致細胞死亡。

PDL-40環保，不含重金屬，無VOC排放，環境友好，可降解，對皮膚無過敏，無毒、不燃、水溶性。具有殺菌譜廣，MIC度低，作用速度快，光熱、化學性能穩定，易溶于水，可在常溫下使用，長期抑菌，無副作用和腐蝕性。PDL-40可廣泛應用于紡織染整后整理的抗菌蓬松柔軟整理，適用于各類純棉纖維及其混紡織物，特別用于生產醫用被服、床上用品、兒童服裝及其抗菌內衣褲等。（來源：亞洲紡織聯盟）

一條號稱能穿100年的褲子

探險服裝品牌Vollebak近日宣稱，其最新推出的“百年褲子”可持續使用至少一個世紀。Vollebak聯合創始人Steve Tidball表示，這款褲子由非常結實的材料制成，甚至可以在火海中穿行。

從技術上來說，“百年褲子”采用創新性的三層材料制成，可承受多種外部威脅。其外層防水，并且經過抗磨損設計；中層防火，并且在高溫下可膨脹如氣囊，作為腿與火焰之間的屏障；而第三層則是芳綸纖維，這種合成纖維不會燃燒或熔化，可為腿部提供額外保護。

提到材料時，Vollebak聯合創始人Nick Tidball對此表示：“大多數防火服都由沉重、不舒服且含有化學物質的材料制成，但這是世界上第一種既能每天舒適地穿著，又在火災中改變性能的智能材料。這種材料的研發初衷是為了幫助士兵們在處理最極端的情況時，不必像消防員穿得那么厚重。”

據Volleback表示，他們已經對其進行了Martindale抗磨損性測試，即用機械拇指不停摩擦織物，直到其纖維開始斷裂為止。普通滌綸織物可以經受25000轉左右，但這種由新型材料制成的褲子在經受100000次磨損后，即使用放大鏡檢查，也沒有任何纖維發生過斷裂。（來源：紡織科技雜志）

科研團隊制成世界最薄絲素納米纖維帶

東華大學纖維材料改性國家重點實驗室教授張耀鵬、邵惠麗團隊與紐約州立大學石溪分校教授Benjamin S.Hsiao合作提出了全新的蠶絲多級結構模型，并成功研制世界上最薄絲素納米纖維帶。近日，該成果以全文形式發表于《美國化學學會—納米》。

作為蠶絲多級結構的基礎構筑單元，絲素納米纖維對人造蜘蛛絲等高性能絲蛋白材料的設計和構筑尤其重要。張耀鵬團隊利用氫氧化鈉/尿素水溶液體系，在低溫下將蠶絲逐級剝離為厚度約0.4nm、寬度約27nm的蠶絲納米纖維帶。這也是目前為止世界最薄的絲素納米纖維帶，其厚度僅為絲素蛋白的單分子層厚度，與單層石墨烯厚度相當。

該納米纖維帶主要由天然蠶絲中原生的β-折疊片層、無規線團以及α-螺旋構象構成。研究人員通過原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡及小角X射線散射技術等多種表征技術確認了這些信息，并通過計算機分子動力學模擬技術，模擬了蠶絲在氫氧化鈉/尿素水溶液中剝離為絲素納米纖維的動態過程。

絲素納米纖維帶通過自組裝或者有序構建，可用作增強成分或者直接構建單元，有望制備性能優異或功能性的絲素蛋白基材料。(來源：中國科學報)

德用納米纖維素3D打印人造耳 還可打印膝關節等更多生物醫學植入物

最近，德國聯邦材料測試和研究所(Empa)利用木質納米纖維素，通過3D打印技術制成了移植用的人造耳朵，可以作為先天性耳廓畸形兒童的移植物。

據研究人員邁克爾·豪斯曼介紹，制造人造耳朵的原料是可生物降解的木質納米纖維素。借助生物繪圖儀，具有黏性的納米纖維素可以完美塑造復雜的構造，固化后的結構仍然非常穩定。他們研究了納米纖維素水凝膠的特性，并進一步優化了穩定性和3D打印工藝，制成了可用于移植的人造耳朵。這種人造耳朵可為先天性耳廓畸形兒童重建耳廓，使畸形耳朵得以補救，而且不會影響聽力。

人造耳朵僅是這項研究的一個應用。含有納米纖維素的水凝膠還可用作膝關節植入物，用于修補慢性關節炎造成的關節磨損。豪斯曼表示，下一個目標是用骨骼填充身體自身的細胞和活性成分，以制成生物醫學植入物。一旦將植入物植入體內，一些材料可能隨著時間的推移而生物降解，并溶解在體內。盡管納米纖維素本身不會降解，但它仍然非常適合作為生物相容性材料，用作植入物支架。

此外，選擇納米纖維素作為候選材料，還因為其機械性能，微小但穩定的纖維可以非常好地吸收拉伸力。而且，納米纖維素允許通過不同的化學修飾，將功能結合到黏性水凝膠中。通過結構、機械性能和納米纖維素與其環境的相互作用，可以獲得需要的復雜形狀產品。

豪斯曼稱，這項研究的意義還在于，纖維素是地球上最豐富的天然聚合物，結晶納米纖維素的使用方法簡便且成本低廉。(來源：科技日報)

英國研究人員開發出用于日常服裝的“全電子纖維”

Exeter大學研究人員宣稱已“開創”一項新技術，能創造出可以融入日常服裝生產的“全電子纖維”，將電子設備整合至織物材料中，透過涂覆輕質耐用的電子纖維，讓圖像能直接顯示在織物上。

該研究團隊認為，此一發現可徹底改變穿戴式電子設備，用于各種日常應用及健康監測，例如：心率及血壓，以及醫療診斷。研究人員表示，這也解決了目前穿戴式電子產品黏在織物上導致“過于僵硬且容易故障”。

該項研究的共同作者Craciun教授表示：“對于要實現真正可穿戴的電子設備，最重要的是，組件要能夠整合到材料中，而不只是加進去而已。”

另一名共同作者、Exeter大學工程系的Ana Neves博士補充道：“這項新技術的關鍵，在于紡織品纖維具有彈性、舒適性及輕盈，同時夠耐用，足以應付現代生活所需。” (來源：亞洲紡織聯盟網)

更加環保的可生物降解聚合物技術

特拉維夫大學的科學家們，剛剛開發出了一種生產可生物降解聚合物的新方法。過程中不需要淡水或植物，而是基于海藻這種微生物。此前已有許多研究指出，存在于社會各個角落的塑料，幾乎已經蔓延到了地球上的每一寸——甚至連深達1.1萬米的馬里亞納海溝，都無法幸免。

塑料需要數百年的時間才能被降解，結果是水體被大量的塑料瓶、包裝袋等廢棄物堵塞，野生動植物深受其害。雖然可以將生物降解塑料作為解決方案，但它們也有自己的問題—— 需要消耗一定的土地和淡水資源。

近日在《生物資源技術》雜志上發表的一篇文章，就詳細介紹了一種新型生物塑料聚合物技術。所謂生物塑料，特指不需要使用石油這種原材料的塑料，其分解速度比傳統塑料產品更快。通常情況下，這些生物塑料制品的生產過程，就需要耗費一定的土地來種植植物以及/或者消耗大量的淡水。

特拉維夫大學提出的新方法，能夠規避上述問題——其使用微生物來生產一種名為聚羥基鏈烷酸酯（PHA）的生物塑料聚合物。與現有方法不同，該技術基于在海水中培養的藻類微生物，不需要以淡水和土地上種植的作物為原料。

Alexander Golberg 博士表示：“基于化石原料的塑料制品，是污染海洋的最嚴重因素之一。我們已經證明了這種對環境和居民都友好的制造工藝，它能夠完全基于海洋資源來生產生物塑料制品。”（來源：紡織科技雜志）

韓國曉星開發高強中模碳纖維 強度高于T800

據外媒稱，韓國曉星高新材料(株)(Hyosung Advanced Materials Corp.)碳纖維業務部開發了一種適用于下一代航空主次結構件的新型高強中模碳纖維。

目前，該型號碳纖維僅有24k絲束產品，6k和3k的產品也即將面世。曉星官方表示，該型號碳纖維產品的拉伸強度高于國際市場上現有的中等模量碳纖維。主要力學性能包括，拉伸強度6120 MPa，彈性模量293GPa(東麗T800碳纖維拉伸強度5490MPa，彈性模量294GPa)。目前，該產品有無上漿劑(適合熱塑性樹脂)和標準環氧樹脂上漿劑兩種規格。

曉星是韓國首家成功自主開發出高性能碳纖維的公司，于2013年5月在韓國全羅北道的全州建成了年產量達2000噸的工廠。此次，航空用碳纖維產品的開發必將進一步擴展曉星碳纖維的應用領域。（來源：中國纖維復材網）

我國科學家揭示棉花等作物落葉原因

近日，中國農業科學院農產品加工研究所所長戴小楓研究員領銜的有害生物防控創新團隊，經過多年研究發現了棉花黃萎病病原——大麗輪枝菌引起植物落葉的分子機制。該項研究將為棉花等經濟作物黃萎病(棉花的“癌癥”)病原的分子流行監測預報、抗病品種選育和新型生防藥劑(“克星”)研發提供理論依據。

大麗輪枝菌是一種毀滅性的通過土壤傳播的病原真菌，它能破壞植物的水分和養分運輸系統，迅速造成植物黃化萎蔫枯死，曾與馬鈴薯晚疫病并列為世界頭號檢疫對象。上世紀60年代，在美國發現它能使棉花落葉而造成絕產。上世紀80年代，我國在棉花上也發現了引起棉花落葉的大麗輪枝菌菌系，該菌系的快速蔓延直接導致了上世紀90年代至本世紀初黃萎病在我國的大面積爆發，給棉花生產造成重創。

半個多世紀以來，研究人員一直致力于解析大麗輪枝菌引起植物落葉的遺傳機制，圍繞落葉性狀表型鑒定、致病力分化特征、分子進化與基因檢測方法等開展了一系列研究，以期為落葉型大麗輪枝菌的流行監測和預防控制提供理論依據與技術支撐，但一直未有突破。

戴小楓團隊應用高通量測序技術解析了來自中國棉花的大麗輪枝菌基因組，通過與來自美國萵苣和荷蘭番茄上大麗輪枝菌基因組比較，發現中國菌株相對于美國和荷蘭的多出一個基因組片段，該片段系從與其長期混生的棉花枯萎病菌中“掠取”(基因水平轉移)，從而獲得了對棉花的超強侵染能力。進一步研究發現，該菌獲得這個基因組片段后，編碼的功能基因直接參與了引起落葉化合物(N-酰基乙醇胺)的合成和轉運。這種化合物一方面干擾棉花體內的磷脂代謝通路，使棉花對一種叫作“脫落酸”的植物內生激素更加敏感;另一方面扮演著與脫落酸相似的作用，使棉花的內源激素系統紊亂，脫落酸不正常的大量合成，最終導致棉花葉片脫落。據了解，這些突破性的研究進展近來先后兩次登上了國際著名植物學期刊《新植物科學家(New Phytologist)》上，在國際學術界引起了廣泛關注和影響。（來源：經濟日報）

日本研發出可裁剪無線充電膜片

日本東京大學研究人員研發出一種可裁剪無線充電膜片，能裁剪成各種尺寸，“貼”在衣服口袋、包、桌子等物體表面給手機等電子設備充電。

東京大學研究團隊近日在學校官網上介紹，現有無線充電產品通常根據特定產品的形狀來設計安裝充電線圈陣列，但一旦部分切斷就可能失去充電能力，而他們開發的無線充電膜 片，經裁剪后還能充電。

這種無線充電膜片采用特殊的H型內部線圈陣列，在膜片中設置電源，膜片四周邊緣可以剪裁，剩余線圈保持充電能力。

在試驗中，研究人員在長寬各約40cm的柔性基板上制成重約82g的無線充電膜片，最大充電功率可達5瓦左右。研究小組期待這一技術能應用在衣服口袋、包內側、桌子或者盒子上，賦予一些日常用品無線充電功能。（來源：紡織科技雜志）

新技術可快速發現納米先進材料

一種用于發現由超小物質顆粒制成的先進材料的新高速技術，或將帶來輕量級鎧甲、合成燃料和新的高效太陽能電池。在材料世界，大小至關重要，尤其是在納米這個最小的長度尺度上制備材料。和成分完全相同但更大塊的物質相比，納米材料以擁有不同的光學、電學和催化屬性而著稱。不過，這使得探尋不同納米尺寸的多種元素無盡的可能組合成為難以實現的事情。現在，研究人員發明了一種高速方法，以產生包含不同納米材料構成的多達50億種組合的“百萬圖書館”。基于含有的不同元素濃度和由此獲得的顆粒大小，這些納米材料以可控的方式發生變化。

為制造該陣列，上述團隊利用了一種含有幾十萬個金字塔形尖狀物的專門器件，來標記擁有各種尺寸和組分的單獨的聚合物井。其中每個井裝有研究人員感興趣的不同金屬鹽。隨后，被標記的表面被加熱，燃燒掉聚合物并且導致金屬形成合金顆粒。科學家測試了一個這樣的陣列，發現了一種能制造稻草狀碳納米管的新催化劑。其速度比此前發現的任何催化劑都要快。碳納米管以超高強度和可充當微小高速晶體管著稱。研究人員在日前出版的美國《國家科學院院刊》上報告了這一發現。

該成果不可能止步于此，因為研究人員計劃測試大量的其他納米材料，以尋找新的、可改良的催化劑以及電子和光學材料。（來源：中國科學報）