作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2016/7/14 9:35:55
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院士专家建议加强低维材料研究与应用

 

■本报记者 黄辛

从基于纳米纤维膜的水净化技术到用于液晶显示的光学补偿薄膜,从可穿戴的纤维状能源器件到面向智能服装的低维功能材料……这些高精尖材料背后,都有同一个关键词:低维材料。

日前,江明、颜德岳等7位院士与60多名来自国内外高校、科研院所以及企业高层的专家学者以“低维材料体系基本科学问题和应用探讨”为题,在沪开展深入研讨与交流,并建议加强低维材料的研究与应用。

美国工程院院士、东华大学先进低维材料中心主任兼首席科学家程正迪介绍说,在实体空间中,材料总是表现出长、宽、高3个维度,因此人们日常所见的材料一般都是拥有相当大维度的条、面、块。然而,当这些材料逐渐地变薄、变细、变小,在长、宽、高等某些维度或全部维度上的尺寸足够小时,就会成为“低维材料”。例如零维材料(量子点、原子簇等)、一维材料(高性能纤维、纳米线等)、二维材料(功能膜材料等)。

事实上,当材料在某一维度的尺寸足够小时,比如达到一个分子乃至一个原子的尺度范围时,就会展现出不同于日常材料的特性,在力学、光学、磁学等领域具备神奇性能,变身为传说中的“智能材料”。

程正迪表示,从可折叠的柔性电池、可弯曲的非平板显示器,到可穿戴的电子智能终端……当材料更轻或更薄乃至隐于无形时,这些低维材料就可以实现对物质和能量的调控,促进生命健康、智能生活、航空航天、深地深海探测等领域的升级变革。

复旦大学教授江明表示,低维材料覆盖广泛,基础知识的积累对推动高新材料发展具有重要作用,必须关注“在新条件下如何应用基础知识立足经典问题来发展新材料”这一关键问题。上海交通大学教授颜德岳表示,低维材料如今已发展到关键期,任何科学问题的发展都是以基础科学研究为前提,“在低维材料研究中,应同样以应用研究为导向,重视基础科学问题研究”。

程正迪还表示,21世纪是交叉学科的时代,新学科在21世纪能够成长,首先应在科学上有延展性、在学术上有包容性、在社会上有应用性。低维材料体系就是软物质科学、工程、物理的重要交叉,这个新型学科融合了有机、无机、金属等学科,包含了很多现代科学问题,尤其化学上的合成多样性、加工上的多尺度性等使该学科具有了很强的生命力,相信低维材料研究前景广阔。

与会专家学者表示,低维材料体系研究和应用亟待各方密切合作,努力面向国家重大需求寻求突破,为科技创新作贡献。

《中国科学报》 (2016-07-14 第4版 综合)
 
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