本文《材料最前沿》包括以下內容：
航空航天複合材料處於新時代
石墨烯用做導電膠水
諾獎得主預言得到證實：發現一種嶄新的物質形態——時間晶體
二維「奇蹟」材料瘋狂玩轉柔性科技
由純的bis-PCBM異構體輔助晶體工程得到高效高穩定鈣鈦礦太陽能電池
美國加州大學製備出無損超材料可以使雷射更高效
全球首臺採用碳纖維複合材料製成的機器人系統問世美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室研究高性能碳纖維複合材料構件3D列印技術
硼烯研究取得重大進展
納米工程師利用3D列印技術快速製造出仿生血管網絡
歐盟將納米金剛石應用於醫學領域
烏克蘭研發出多種石油產品漏油收集吸收劑
捷克科學家率先研發納米晶體中定位氫原子的方法
航空航天複合材料處於新時代
【據複合材料世界雜誌2017年2月24日報導】在過去10年，航空航天工業是設計創新和技術引入的時代，從空客A380開始，跟著波音787和空客A350。但是重要的改變正在來臨。我們正進入一個新時期，不再關註上述這些而是「更快、更便宜、更快」的主題。過去的10年是創新，下一個10年將是生產率，這一改變將需要來自航空航天供應商的不同成功因素。
世界所有市場領域的飛行器生產價值1800億美元，在2021年達到約2100億美元的峰值，之後會變慢。好消息是航空航天仍是一個增長的市場，這是在金融危機中唯一增長的主要資本商品行業。大型噴氣客機佔了一半市場價值，軍用領域還是一個增長曲線。但是應關注商用空中運輸市場，這是航空複合材料的主要使用範圍。
我們在一個很不尋常的時期：過去幾年籤訂了數量巨大的飛機訂單，這些訂單主要是由高燃油價格和超低資本成本驅動的。航空公司想要更高效的飛機來平衡油價並且能負擔它們。儘管油價從2012年開始走低，持續的低利率繼續支持了機隊資本重組和當前的飛機訂單。降低的油價確實影響雙通道飛機，使用舊飛機飛行會更便宜，因此787這樣的大型雙通道飛機訂單儲備減少。但是單通道飛機訂單出現了歷史紀錄，包括空客320和波音737。波音和空客想要達到每月60架單通道飛機的生產速度，因為這是當前的主要收入來源。
波音/空客雙強壟斷依賴於單通道飛機銷售佔其利潤絕大多數，是增加產量的動機。兩家公司一直在進行市場份額競爭。因此，兩家都低於標價供應單通道飛機，A320和737的實際價格事實上自2002年以來沒有變化。兩家OEM廠商現在關注增加其利潤，到15-20%的利潤率水平。
波音和空客正執行一系列計劃，包括增加更高利潤率的服務（售後）收入，這將可能導致收購服務公司。其它則包括通過波音「成功合作夥伴」這樣的計劃加之更好的勞工協議、更多自動化和精益項目，降低供應成本。在航空結構中，OEM的戰術將包括重新設計零件、使用低成本工藝、材料替代、強硬的商業合同和回收更多廢料。當前時期極為關注成本，降低成本以追求利潤。預計會有更多類似汽車行業的操作和實踐。
所以，這對供應商的影響是？一般來說，航空航天供應鏈包括30-60家一級供應商，負責系統集成；上百家二級供應商，製造主要部件；上千家三級供應商，負責零組件；20-50家四級供應商供應材料和工藝（金屬和複合材料預浸料）。OEM只喜歡和一級供應商交易，所以這些供應商是OEM供應鏈計劃的首要對象，它們在定價和選擇客戶垂直集成方面面臨諸多壓力。這將導致一級供應商未來持續整合。二級供應商將面臨一級供應商的向下擠壓和四級供應商的向上壓力，對於他們來說開發「致勝的商業模式」和差異化競爭能力非常重要。三級供應商太多，摩擦是一定的，整合也將發生在這一層級。不過，四級供應商近乎完整。
如果我們來看航空航天原材料需求，2015年總計70.7萬噸，複合材料需求佔到3.22萬噸，或者約5%。預計到2020年，複合材料5%的需求份額將每年增長6%，鈦是年增4%。所有材料合起來的「採購與飛行質量」之比約為6:1。由於設計和工藝改進，複合材料的這個比值要少些，在1.2:1到1.4:1之間，幫助其增長。
2016年發生的航空航天相關事件中，有兩件似乎確認了將發生在市場的變化論調。最主要的是波音在華盛頓州艾弗裡特開設複合材料機翼中心。波音將機翼製造重新帶回美國並且讓機翼製造與設計流程如此接近，預示著一級供應商未來將沒有機會製造機翼，只能做利潤更少的項目。
另一個是就是龐巴迪向瑞士航空交付首架C系列單通道飛機。該飛機是業界首款鋁鋰合金機身以及浸漬工藝製造複合材料機翼的飛機。鋁鋰合金比鋁本身的密度低很多，在低成本下比複合材料具有更高損傷容限。這可能意味著單通道飛機的重大材料變革。複合材料行業必須警醒自己在未來年份中，供應航空航天組件面臨更嚴峻的條件。
（來源：國防科技信息網，作者：中國航空工業發展研究中心 劉亞威）
石墨烯用做導電膠水
膠水，作為連接兩種材料的中間體，在生產生活中有著廣泛的應用。傳統膠水一般含有複雜的高分子成分，在高溫或腐蝕環境中的應用受到很大限制，且多數不具有導電性能。碳納米材料如碳納米管和石墨烯,具有高比表面積以及出色的機械強度和柔性，是製備新一代高性能納米膠水的候選材料。之前，研究人員開發了類似於壁虎爪結構的碳納米管陣列幹膠，利用碳納米管的納米級末梢產生範德華力，實現對光滑表面的強吸附和粘接。石墨烯，作為典型的二維層狀納米材料，也可能有類似的性能，其平面原子結構和良好的柔性（貼合於表面）使得它與接觸表面之間也能產生較高的範德華力，因而可以用來製備超薄導電膠水。
近期，北京大學工學院曹安源教授課題組在ACS Nano 雜誌上發表文章，利用氧化石墨烯溶液作為膠水電極，將三維納米多孔材料如碳納米管海綿粘接在矽片或金屬等不同基底的表面，只需一層薄薄的氧化石墨烯便可實現牢固的粘接，而且不會滲入海綿內部的孔隙中。經高溫或化學還原後，該粘接層具有良好的導電性，為基底和粘接物之間提供了導電通道，同時還保持著高的粘接強度。
該研究提出的氧化石墨烯導電膠水，具有成分簡單、易操作、超薄、不滲透、耐高溫、導電性優異等特點，在開發新型功能納米器件，如柔性傳感器、三維多孔電極中具有潛在應用價值。
（來源：X一MOL資訊）
諾獎得主預言得到證實：
發現一種嶄新的物質形態——時間晶體
「時間晶體」（time crystal）是由諾貝爾物理學獎得主、理論物理學家弗蘭克·維爾切克（Frank Wilczek）於2012年首先提出的概念。它是什麼？如果說一般晶體最核心的特徵是空間上的周期性重複特徵，那時間晶體就不僅存在空間上的重複，而且存在時間上的重複。更奇怪的是，它們處在持續振蕩的狀態中，卻沒有任何能量。
目前，這個概念已經得到學界的證實！去年8月，加州大學伯克利分校的物理學家Norman Yao及合作者詳細報導了如何製造與刻畫這種奇特的晶體，將論文發布在預印本網站arXiv上，近期發表在物理學權威期刊《物理評論快報》（PhysicalReview Letters）上。而實驗科學家在看到發布在arXiv上的這篇論文後也開始進行實驗研究，已有兩組獨立科學家團隊表示，他們已經根據這一藍圖在實驗室中製造出時間晶體，證實了這個全新物態的存在。
這個發現聽起來可能很抽象，但它卻預示著物理學的一個全新領域的存在。幾十年來，我們一直研究的都是處於「平衡態」的物質，比如金屬與絕緣體間的平衡。然而，科學家認為，宇宙中應該還存在著一些處在非平衡態的奇特物質，時間晶體就是其中一種。我們之前很少研究這些物質，但是現在我們知道這樣的物質是真實存在的。
這第一例非平衡態物質的發現，將幫助我們更加深刻地理解周圍世界，並且有助於我們理解新興的科學技術，如量子計算。該項工作的主要研究者，來自加州大學伯克利分校的Norman Yao認為：「時間晶體帶給我們的驚喜不僅在於它證明了新的物態的存在，更在於它說明了非平衡態物質的存在。20世紀後半葉，我們一直在研究金屬-絕緣體等平衡態物質，現在我們才開始探索非平衡態物質這一全新領域。」
什麼是時間晶體？
事實上，時間晶體的概念並非近年才提出，讓我們先來回顧一下時間晶體概念的發展。
2012年，諾貝爾物理學獎得主、理論物理學家弗蘭克·維爾切克首次預測了時間晶體的存在。普通晶體擁有在空間中重複排列的原子結構，例如鑽石中的碳晶格。但是愛因斯坦的相對論告訴我們，世界是四維的，除了三維的空間之外，還有第四維度，也就是時間。因此，維爾切克就在想，會不會有在時間上重複的晶體呢？經過計算，他認為這類晶體不僅存在，而且具有一種奇特的性質：它在基態時也會維持振蕩的狀態。
通常情況下，當物質處於基態、也就是系統的零點能時，理論上是不可能發生運動的，因為運動需要消耗能量。但是維爾切克認為，這一通常假設並不適用於時間晶體。
時間晶體就像果凍一樣，你輕輕一碰，它就一直抖動。但是這種運動的不同之處在於，它不消耗任何能量。時間晶體就像是在自然的基態條件下持續振蕩的「果凍」，它不可能保持靜止，這使得它成為一種擁有全新物態的非平衡態物質。
創造時間晶體
但是，預測時間晶體的存在是一碼事，創造時間晶體完全是另外一碼事，這也是新研究的切入點。
Yao及其團隊詳細描述了如何創造並衡量時間晶體的特性，他們甚至預測出了時間晶體的多種物相的特點。這意味著他們已經找到這種全新物質形態中等價於固相、液相、氣相的物態。該研究成果發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters，PRL），Yao認為他們的文章是「理論觀點與實驗驗證之間的橋梁」。
時間晶體的存在不再只是推測。基於Yao的實驗方法，來自馬裡蘭大學與哈佛大學的兩個獨立團隊已經創造出各自的時間晶體。他們都已於去年年底在arXiv上發布了結果，並已向同行評審期刊提交了論文，這兩篇論文的作者裡都列上了Yao的名字。
在論文未發表前，我們理應對這兩項研究保持一定的懷疑。但是，兩個獨立團隊已經採用相同的方法在差異巨大的系統中創造出各自的時間晶體，這一結果確實令人振奮。
馬裡蘭大學的時間晶體是通過將十個鐿離子排成一列，並使它們的電子自旋相糾纏而得到的。
將這樣排列的鐿離子變為時間晶體的關鍵是使這些離子保持在非平衡態，為了達到這一目的，研究者們用兩束雷射對其進行交替照射。一束雷射用於創造磁場，而另一束雷射則用於快速地翻轉部分原子自旋方向。由於所有原子的旋轉糾纏在一起，這些原子最終進入一個穩定、重複的自旋翻轉模型中，成為晶體。
上述過程不足為奇，但要創造時間晶體，系統必須打破時間對稱性。在觀察鐿原子排列時，研究者們注意到了一些奇特的現象：定期照射鐿原子的兩束雷射使鐿原子系統產生了一種周期性重複，這一周期是雷射照射周期的兩倍，在通常的系統中觀察不到這樣的現象。
「如果你輕輕晃動吉露果子凍，卻發現它以不同的頻率抖動，這不是非常奇怪嗎？」Yao說道。「但這就是時間晶體的本質特點。當一個系統接受以T為周期的周期性驅動時，系統會產生一種『同步』，因此你會觀察到系統以大於T的周期在振蕩。」
在不同的磁場和不同的雷射脈衝中，時間晶體會發生物態改變，就像冰塊融化一樣。
哈佛大學的時間晶體則與此不同。研究者們利用了鑽石中緊密包裹的氮-空位中心製造時間晶體，得到與馬裡蘭大學相同的結果。
印第安納大學的Phil Richerme並未參與該項目的研究，他認為：「在兩種非常不同的系統中都得到時間晶體這一事實表明時間晶體是一種全新的物質狀態，而不僅僅屬於有限或特定的系統。在不同的系統中均觀察到時間晶體這一事實證實了對稱性破缺基本可以發生在所有自然領域中，同時也為一些新領域研究開闢了道路。」
原文連結：
http://www.sciencealert.com/scientists-have-just-announced-a-brand-new-form-of-matter-time-crystals
（來源：環球科學）
二維「奇蹟」材料瘋狂玩轉柔性科技
一種新型的2D奇蹟材料將有助於製造柔性、高效、更小的電子器件。英國華威大學的研究者們已經研製出了一種新的技術來測量平整、原子級薄的、高導電性的、極強的2D材料堆疊的電子結構。
以異質結構聞名的2D材料具有多個堆疊層，可以產生帶有超快電荷的高效光電子器件，其可以被用在納米電路中，並且比傳統電路中的材料更為強大。
物理系的教授Neil Wilson博士，研製出了一項測量堆疊中每層電性能的技術，這使得研究者們可以建立最佳的結構，從而實現最快、最有效的電能傳輸。
Wilson在一項聲明中說：「能夠第一次看到原子薄層中的相互作用是如何改變它們的電子結構，這是十分令人興奮的。這項研究也證明了交叉研究的重要性，如果沒有美國和義大利同事，我們也不可能實現這一成果。」
根據這項研究，通過將不同二維半導體的單層結合到異質結構中，研究者們有可能創造出新的現象和器件。通過理解並利用這些現象，研究者們可以確定層間激發的電子結構和性質。通過使用合理的器件設計和亞微米角分辨光電子發射光譜(μ-ARPES)，再結合光致發光，研究者們還能確定MoSe2/WSe2中異質雙層的關鍵未知的參數，他們發現K點谷中的價帶與300meV的價帶補償微弱雜交，這意味著II型價帶的對準。Wilson的技術使用光電效應來直接測量每個層內的電子動量，並且展示了當層間結合時其如何改變。
了解和量化2D材料異質結構如何工作和最佳創造光學半導體結構的能力，為納米電路和更小、更柔性、更可穿戴的小工具的高效發展鋪平了道路。由於原子級薄層可以允許最小量光伏材料的強吸收和有效能源轉化，該材料還可以助力於太陽能革命。
（來源：材料人）
由純的bis-PCBM異構體輔助晶體工程
得到高效高穩定鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能是近幾年興起的一類具有巨大應用前景的太陽能電池，它具有光電轉換效率高、成本低以及製備工藝簡單等突出優點。效率已經從最開始的3.8%快速增長到現在22.1%。
但是穩定性依然是鈣鈦礦電池迫切需要解決的一個問題。對鈣鈦礦薄膜質量的優化是解決穩定性的一個有效辦法。但是很少有研究表明電池可以在熱和光照下同時保持住穩定性。
2月27日，天津大學的王世榮教授，英國皇后瑪麗學院的T. John S. Dennis博士，瑞士洛桑聯邦理工的Dongqin Bi博士和Michael Grätzel教授（共同通訊作者）在Advanced Materials發表了題為「Isomer-Pure Bis-PCBM-AssistedCrystal Engineering of Perovskite Solar Cells Showing Excellent Efficiencyand Stability」的文章。作者先用循環高效液相色譜從bis-PCBM中分理處純的異構體α-bis-PCBM（Chem. Commun., 2017, 53, 975），並將用在反溶劑中製備基於(FAI)0.81(PbI2)0.85(MABr)0.15(PbBr2)0.15的鈣鈦礦太陽能電池，電池得到了20.8%的光電轉化效率，並且在高溫和光照下表現出了優異的穩定性。電池在65℃下經過44天效率下降小於10%，在 1太陽照度下最大功率點在室溫下連續運行600h後仍保留了初始值的96%。
（來源：材料人）
美國加州大學製備出
無損超材料可以使雷射更高效
【據雷射電子世界2017年2月27日報導】美國加州大學聖地牙哥分校（UCSD）工程師開發了一種材料，可以減少光子器件中的信號損失。該成果有可能提高各種基於光技術器件（包括光纖通信系統、雷射器和光伏電池）的效率。工程師說，這個發現解決了光子學領域最大的挑戰之一：儘量減少器件中稱為等離子體超材料的光學（光基）信號損失。
等離子體超材料是納米級工程化的材料，以不尋常的方式控制光。它們可用於開發從隱形鬥篷到量子計算機等不同種類的器件。但是，超材料通常含有金屬，因此會將從光吸收能量轉化為熱。最終結果使一部分光信號被浪費，降低了器件效率。
在自然通信期刊最近發表的一項研究中，UCSD雅各布工程學院的電氣工程教授Shaya Fainman領導的一個光子學研究團隊展示了一種彌補這些損失的方法，將超材料併入到半導體中。
Fainman研究團隊中的電氣工程博士後學者及本研究的第一作者Joseph Smalley說：「我們用半導體的增益抵消金屬帶來的損耗，理論上這種組合可能導致信號的零淨吸收——一種『無損』超材料。」
在他們的實驗中，研究人員將紅外雷射照射到超材料上。他們發現，根據光的偏振方式 ——哪個平面或方向（上下和左右）的所有光波被設置為振動——超材料反射或發射光。
「這是第一種同時作為金屬和半導體的材料。如果光是一種偏振光，超材料會像金屬一樣反射光，當光以另一種方式偏振時，超材料會像半導體一樣吸收光並發射出不同顏色的光。」Smalley說。
研究人員通過首先在襯底上生長稱為磷化銦鎵砷的半導體材料晶體來創建新的超材料。然後，使用來自等離子體的高能離子在半導體中蝕刻窄溝槽，形成間隔40nm、寬40nm的半導體陣列。最後，用銀填充溝槽以產生半導體與銀交替的納米條紋的圖案。
「這是製造這種超材料的一種獨特方法。」Smalley說。具有不同層的納米結構通常通過將每個層彼此分開地沉積而製成，「像桌子上的一疊紙。」Smalley解釋說。但在本研究中使用的半導體材料（銦鎵砷化物）不能只在任何襯底（如銀）的頂部生長，否則會有缺陷。「我們沒有創建交替層的堆疊結構，而是想出了一種並排排列材料的方法，像文件櫃中的文件夾，保持半導體材料無缺陷。」
下一步，團隊計劃研究這個超材料及其變體可在多大程度上改善目前光子應用中的信號損失。
（來源：國防科技網 工業和信息化部電子科學技術情報研究所 張慧）
Exechon公司是由美國洛馬公司、瑞典Tecgrant AB公司，以及阿布達比的工業平臺組織Injaz National共同成立的一家合資公司，在最近召開的阿布達比防務展上，在洛馬公司站臺展出了該公司生產的世界首臺採用碳纖維複合材料製成的XMini機器人智能五軸加工工具機，旨在實現目前航空航天領域自動化製造範式的轉變。
此次展出的設備融合了關節機器人的靈活性、高動態性和剛性工具機的高剛度、高精度特性，該機器人設備採用了碳纖維增強複合材料，可以在傳統上機器或人難以接近的空間（如飛機機翼翼盒）內進行拆卸和組裝。該設備應用了並聯加工（PKM）技術，可以作為獨立工具，也可以輕鬆集成到現有生產系統中。
特點包括：
高速/低扭矩，低速/高扭矩加工能力；
7kN切削力；
加速度為3G；
定位精度±10微米；
XMini是由Exechon 公司開發的第一個產品，該公司正在建立一個工程製造中心，以在航空航天、國防、汽車以及其他工業領域推進這項技術，該設備將於2017年在馬斯達爾科學技術研究所（馬斯達爾城，阿聯阿布達比）正式啟用。Exechon執行長Kalle Neumann說，Exechon總部位於阿聯，旨在培育本地創新，加快該地區工業自動化和機器人製造的發展。XMini是在阿布達比當地製造，而面向國際航空航天、國防和汽車市場。洛馬飛彈火控公司的執行副總裁Rick Edwards說，我們很高興能與當地專家合作，共同開發XMini，以加強本地製造能力。該設備研發也反映了洛馬公司承諾支持阿聯成為領先的自動化製造技術領先供應商的目標，Injaz National董事長說，該設備開發是我們國際合作的重要一步，將這項新技術和製造能力帶到阿聯。我們期待著繼續合作，以對整個阿聯經濟產生更有意義更持久的影響。
（來源：北方科技信息研究所，作者：李曉紅）
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
研究高性能碳纖維複合材料
構件3D列印技術
【據3ders網站2017年3月1日報導】美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）研究人員成功採用3D列印技術製造出航空航天級碳纖維複合材料構件，成為全球首個開展此項研究的實驗室。這項研究於2017年2月28日在《自然》雜誌旗下期刊《科學報告》上發表。文章介紹了該實驗室採用微擠壓（micro-extrusion）3D列印技術進行複雜碳纖維複合材料構件成形的具體過程。
碳纖維複合材料在強度、重量和耐高溫等方面性能卓越，但一直難以用於生產複雜形狀構件。通常，碳纖維複合材料構件通過沿著芯軸纏繞纖維或通過將碳纖維編織在一起而製成。這些方法雖然有效，但製成的構件僅限定為扁平狀或圓柱形。
勞倫斯利弗莫爾國家實驗室研究出一種創新的直寫（direct ink writing）工藝，稱其為Robocasting。該項創新工藝有兩個關鍵點：一是開發一種具有自主智慧財產權的、新的化學物質，能夠在幾秒鐘而不是幾小時內實現材料固化；二是利用勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的高性能計算能力，對流經3D印表機墨水噴嘴的數千根碳纖維絲進行模擬，準確預測碳纖維絲的流動，允許研究人員確定在實際成形過程中如何最佳地排列纖維。
經改進的3D列印工藝以及模擬仿真過程可實現採用碳纖維複合材料精確成形更複雜構件，也能更好地控制3D列印部件的細觀結構（mesostructure）。這樣，能夠使用導電碳纖維材料3D列印高性能飛機機翼、一側絕緣的衛星構件（無需旋轉）、絕緣穿戴設備等部件。此外，此項新技術的最大前景之一是，可以允許碳纖維在成形過程中保持方向一致，與碳纖維任意排列的構件性能相比，所成形構件性能更高，且保持同等強度性能所需碳纖維用量減少2/3。
目前，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室研究人員正在繼續改進和優化此項創新工藝。據報導，研究人員已經與民用、航空航天和國防領域合作夥伴接洽，進一步推進碳纖維3D列印技術。
（來源：國防科技信息網，作者：北方科技信息研究所 李曉紅）
硼烯研究取得重大進展
納米工程師利用3D列印技術
快速製造出仿生血管網絡
【據科學日報網2017年3月2日報導】近日，以加州大學聖地牙哥分校陳少晨（音）教授為首的納米工程研究團隊解決了生物組織工程中最大的挑戰：製造出可為組織和器官供血的逼真的血管，用於輸送營養物質、代謝產物和其它生物材料，為器官安全植入體內打下重要基礎。這項研究近日發表在《生物材料》期刊上。
此前，已經有其他實驗室的研究人員使用不同的3D列印技術製造人工血管，但利用這些技術列印速度慢、價格昂貴，而且只能生產單一血管這樣的簡單的生物結構，這些列印的血管還不能與人體自身的血管系統兼容。
「幾乎所有的組織和器官都需要血管供血才能正常生存和工作。這是在器官移植的一大瓶頸，需求量大，但供應不足，」 陳少晨說，「3D生物印刷技術可以幫助解決這一難題，我們的實驗室已經朝著這一目標邁出了重要一步。」陳教授是加州大學聖地牙哥分校納米生物材料和組織工程實驗室主任。
陳少晨教授的實驗室3D列印出的血管網絡具有很多分支血管，可以與人體自身的血液循環網絡實現兼容整合。
陳少晨教授研究小組開發出了一種創新的生物列印技術，利用自製的3D印表機，快速生成複雜的三維微觀組織，可模擬生物組織的複雜的設計和功能。陳少晨教授實驗室過去已經利用這種技術列印出肝組織，在體內可以檢測和清除毒素。
研究小組使用醫學影像技術創建了一個與動物體內血管網類似的三維生物結構數字模型，然後利用計算機將其分解成數以百萬計的二維薄層。利用計算機控制紫外光照射到含有活細胞和光敏聚合物的溶液中，使聚合物固化，活細胞則附著在聚合物周圍，形成一層含有活細胞的二維聚合物層。通過連續掃描的形式，二維聚合物層逐層累積，逐漸形成三維固體聚合物材料封裝活細胞結構，最終發展成生物組織。
整個過程僅需幾秒鐘。相比於其他的3D列印技術通常需要數小時來列印簡單的結構，這是一個巨大的進步。而且，該團隊使用的是廉價的生物相容性材料。
基於他們研發的生物3D列印技術，研究人員印製出了一個含有血管內壁內皮細胞的血管結構，這個結構尺寸為4毫米×5毫米×0.6毫米。研究人員將該結構在體外培養了一天，然後將產生的組織移植到小鼠皮膚傷口。兩周後，研究人員檢查了植入物，發現這些植入物已經成功地與小鼠自身的血管網絡形成一體，使血液正常循環。
陳少晨指出，目前植入的血管還不完全具備天然血管的所有功能，例如交換輸送營養物質及廢物。」
陳少晨教授和他的研究團隊正在致力於利用人類誘導多能幹細胞建立傷病人特異性組織，從而防止移植的組織受到免疫系統攻擊。由於這些細胞來源於患者的皮膚細胞，研究人員不需要額外從身體內部提取細胞來建立新的組織。團隊的最終目標是將這項成果應推向臨床試驗。」至少需要幾年才能達到這一目標，」陳少晨表示。
（來源：國防科技信息網，作者：丁宏 中國船舶工業綜合技術經濟研究院）
歐盟將納米金剛石應用於醫學領域
金剛石不僅是自然界最堅硬的物質，同時還能散發出最迷人的光芒。歐盟科研人員利用這兩大特性將納米金剛石應用在醫學領域。在歐盟第7研發框架計劃和地平線2020計劃資助下，分別由法國和德國作為協調國的NeuroCare和NDI項目，利用納米金剛石作為與人體交互新的媒介，有望在人工視網膜植入和磁共振成像（MRI）領域取得重要突破。
NeuroCare項目主要利用納米金剛石或石墨烯表面緻密，沒有任何物質能通過其表面擴散的特性，將其作為植入體與人體神經組織之間的介質材料，一方面減少介質本身與神經組織之間的反應，另一方面也使其與神經元細胞的距離更近，從而能在彼此間建立更高質量、持續時間更久的電子接口。目前，用於腦接口實驗通常都採用金屬材料（如鉑）。然而，金屬材料長時間在人體內，其表面很可能發生降解，進而導致電子交換性質的改變，因此，穩定性正是該項目納米金剛石技術的最大優勢所在。該項目科研團隊目前正在尋求美國企業的資助進行正式試用，同時也在申請將其用於商用產品的法律許可（大約需要5年時間）。
在MRI領域，歐盟研究理事會支持的NDI項目主要利用納米金剛石獨有的光學特性，來賦予標準MRI掃描儀在單細胞尺度上的縮放能力。MRI掃描儀通過拾取原子自旋狀態進行成像，但通常拾取率僅為十萬分之一。如要提高效率，必須使自旋處在極低溫條件，而這對人體來說是無法承受的。在金剛石中，原子自旋可用光來控制，且可通過雷射輻照達到極低的溫度並能持續數日。NDI項目正是利用納米金剛石的這一特性，在無需使人體降溫的前提下，實現了極低溫自旋。該項目的下一步研發重點是繼續提高解析度，同時使之早日成為用戶友好型技術，以便在醫學實驗室實際場景中得以應用。
（來源：科技部）
烏克蘭研發出
多種石油產品漏油收集吸收劑
烏克蘭國家科學院表面化學研究所研發出基於礦物纖維、活性炭和熱膨脹石墨的石油和石油產品漏油收集吸收劑。特點如下:
1. 耐熱無機纖維吸收劑具有很高的吸附能力，1克吸收劑可吸附50克石油。
2. 基於活性炭吸收劑，可以在2小時內完全去除油膜雜質，顯示出100%的漂浮特徵，1千克吸收劑在水表面擴散區域面積可達70M2。
3. 基於膨脹石墨的環保型吸收劑具有潔水特性，已獲得烏克蘭國家衛生標準的認證，可以應用於飲用水清潔系統中。
以上吸收劑可以重複使用，還可應用在海洋、港口、水域、淡水水體和土地復墾。
（來源：科技部）
捷克科學家率先研發
納米晶體中定位氫原子的方法
捷克科學院物理研究所的科學家們通過使用動態精化與電子衍射數據採集的方法，成功定位了微米級以下有機或無機單晶材料中的氫原子。這是世界上首次取得如此精準級別的定位方法，該研究成果發表在了2017年1月的《科學》學術期刊上。
晶體學是化學和新材料科學等許多科學分支的基礎研究領域。捷克科學家歷時七年，在布拉格研發出了通過電子顯微鏡觀察電子在晶體中的衍射，並定位原子、測量衍射和電子處理最終數據的方法和軟體。法國國家科研中心的科研人員也參與了該項目的部分研究。
成功檢測定位晶體結構中的氫原子將使研究人員更清晰地了解晶體材料的性質與功能。該項研究為揭示探究晶體結構的細節開闢了新路徑，將廣泛適用於晶體學，以及材料工程、有機和無機化學、藥學和分子生物學等領域的科學研究。納米晶體的分析在航空工業，特別是在新材料的研究中起著重要作用。
（來源：科技部）
權威行業分析報告：
特殊鋼系列報告之一：大國鋼鐵之中國特殊鋼簡介
特殊鋼系列報告之二：國內重點特殊鋼生產企業介紹
特殊鋼系列報告之三：國外重點特殊鋼生產企業介紹
什麼樣的不鏽鋼餐具才安全？
更多資料查詢請點擊以下連結（涵蓋7大板塊，近40個細分領域，匯總400餘條知識點，為您提供最全的信息查詢功能）：
點此使用資料查詢功能！
·END·