一大波新材料横空出世荷兰开发复合材料支线涡桨飞机氢电推进系统

荷兰联盟组织（Dutch consortium）计划开发用于40-80座改装型支线涡桨飞机（航程750千米）的氢电推进系统，这种推进系统也可用于更大的零排放飞机，目标是在2025年开始试验飞行，2028年投入实际航线使用，该计划获得了荷兰政府1亿欧元(1.05亿美元)的资金支持。

该计划名为“氢能飞机动力总成和存储系统”（HAPPS），由荷兰创新中心InnovationQuarter牵头，成员涉及17家公司、荷兰政府和荷兰宇航中心(NLR)。该计划的一个重要目标是重建荷兰商用飞机工业。该联盟发布了一段视频，展示了对德·哈维兰公司“冲”-8（Dash 8）的改装过程。液氢罐放置在机身后部和发动机短舱后部，燃料电池、电动机及热管理系统安装在短舱里，取代了涡桨发动机。液氢储罐系统由GTM先进结构公司和Futura复合材料公司开发，其他联盟成员还包括Cryoworld和Somni公司(负责开发液氢分配系统)；Aeronamic公司(加压系统)；萨鲁奇电机公司(电驱动)；Brookx公司(功率控制)；荷兰Patria公司(控制模块)；KVE复合材料集团(螺旋桨)。欧洲和荷兰的航空监管机构也将参与该项目。我国科学家创制出碳家族单晶新材料碳是一种神奇的材料，既可以构成柔软的铅笔芯，也可以构成坚硬的金刚石。16日，《自然》发表了一项关于碳家族新材料的研究成果。来自中国科学院化学研究所的研究人员，在常压下通过简单的反应条件，创制出一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C60。金刚石、石墨烯、富勒烯、碳纳米管……碳材料家族成员，大家并不陌生，它们一直被认为是一种未来材料。虽然这些材料都由碳原子构成，但由于原子排列不同，它们展现出完全不同的物理化学性质，因此，它们被称为碳的“同素异形体”。

研究新的碳同素异形体、制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题。“迄今为止，单个原子一直是构筑二维材料的最小单元。把纳米团簇作为基本单元，使用传统化学反应，自下而上像‘垒砖头’一样构筑更高级的二维拓扑结构材料一直未能实现。”中科院化学所研究员郑健坦言。为此，经过五年的潜心研究，研究人员利用掺杂聚合-剥离两步法，成功把纳米团簇C60聚合在一个平面上，并通过碳碳键相互共价键合形成规则的二维拓扑结构材料，即单层二维聚合C60单晶。

“通过进一步研究，我们发现，这种新型碳材料具有结晶度高、热力学稳定性好以及禁带宽度适度等优良特性。”郑健说，这是继石墨烯之后，又一种稳定的二维碳材料。

郑健表示，这项研究开辟了以碳簇代替原子构筑碳材料的新策略，同时，新制备的碳材料在非线性光学和功能化电子器件方面具有巨大应用前景，在超导、量子计算、自旋输运、信息及能量存储、催化等领域也具有潜在的应用价值。

新研发的光子材料可以实现超快的光基计算中佛罗里达大学的研究人员正在开发新的光子材料，这些材料有朝一日可能被用来实现超快、低功率的光基计算。这种独特的材料被称为拓扑绝缘体，类似于被翻转过来的电线，绝缘体在里面，而电流沿着外部流动。为了避免今天越来越小的电路所遇到的过热问题，拓扑绝缘体可以被纳入电路设计中，以便在不产生热量的情况下将更多的处理能力装入特定的区域。研究人员的最新研究于4月28日发表在《自然-材料》杂志上，提出了一种制造材料的全新工艺，该工艺利用了独特的链状蜂巢晶格结构。研究人员用激光在一块二氧化硅上蚀刻了这种相连的蜂窝状图案，这种材料通常用于创建光子电路。

新型纳米纤维：让生物传感器实现自供电，还可以生物降解

据多伦多大学和滑铁卢大学的研究人员称，木材衍生材料可用于从日常运动（如步行）中获取电能。在最近发表的一项新研究中，该团队展示了一种能够通过蓝牙向智能手机发送无线信号的原型自供电设备，这种设备的最大秘密是使用源自树皮的木质纤维素纳米纤维。此类设备可用于跟踪生物特征数据，例如心率、氧气水平或皮肤电导率。这项创新可以提高这些设备的性能，同时降低它们对环境的影响。

PDT和PLI应用的强大工具：聚集诱导发光纳米复合材料最近发表的一篇文章总结了聚集诱导发射 (AIE) 活性材料，这些材料是有前途的光疗和生物成像剂。光致发光成像 (PLI) 是一种通过非侵入性方法执行的可视化技术。它广泛用于早期疾病诊断和监测细胞内过程的生物学应用。将光动力疗法 (PDT) 与PLI相结合在光疗技术方面具有优势。

AIE活性纳米复合材料克服了传统聚集引起的猝灭 (ACQ) 活性显像剂或PS的缺点，成为PDT和PLI应用的强大工具。由于AIE活性纳米复合材料的生物相容性功能成分，它们显示出增强的PDT和PLI效应排放。尽管AIE活性纳米复合材料在PLI和图像引导PDT中取得了重大进展，但仍然存在未解决的问题和挑战，需要进一步研究。

目前大多数纳米复合材料封装的AIEgens是可见光吸收/近红外发射或近红外吸收/可见发射，这表明该领域处于初级阶段，实际上尚未探索其在近红外吸收/发射的体内应用。此外，生物相容的功能成分对于AIE活性纳米复合材料的活性至关重要，这表明需要额外的功能化步骤。形成AIE活性纳米复合材料的非共价相互作用具有低键能，从而在到达目标位点之前导致结构破坏。

发布日期：2022年6月23日

来源：蓝海长青智库

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