新材料與新工藝

美國NASA研制出新型超彈性輪胎技術

美國國家航空航天局（NASA）格倫研究中心與固特異輪胎與橡膠公司合作開發出一種新型超彈性輪胎技術。

目前，通常使用的彈塑性材料（如彈簧鋼、復合材料等）在屈服前僅能承受約0.3%～0.5%的應變。該超彈性輪胎技術采用形狀記憶合金（主要為鎳鈦合金及其衍生物）作為車輪的承重組件，能夠記憶自身的初始形狀，可逆應變達10%，使輪胎在經受永久變形之前比其它非充氣輪胎能夠承受更大的變形，同時也提高了設計的靈活性。

該超彈性輪胎技術最初是為未來的火星探測任務開發的。NASA“好奇號”使用的輪胎采用固體鋁材料，非常硬，不夠堅固且容易產生裂縫。NASA計劃在2020年發射下一個火星探測器，該超彈性輪胎技術或將應用到火星探測任務上。同時，該技術還適用于越野車、軍用車、建筑車、農用車等車輛，以及飛機和重型設備的輪胎，可簡化車輪組件的內部框架結構，減輕重量，增加輪胎的承載能力，消除爆胎危險，提高安全性，使車輛運行更加平穩。 (科技部)

中科院金屬所制備超雙親聚氨酯海綿

中國科學院金屬研究所的研究人員利用納米纖維素和石墨烯的協同作用，在世界上首次通過浸涂法獲得了超雙親聚氨酯海綿。該超雙親海綿對水和油類的接觸角為0°，能夠在短時間內迅速吸附水和油。該項研究成果為制備具有特殊浸潤性能的多孔彈性材料及其復合材料提供了思路，有望應用于催化劑載體和智能高分子復合材料領域。

研究人員通過實驗證實了納米纖維素與二維石墨烯片層有較強的吸附作用，該吸附作用與纖維素分子結構、納米纖維素晶須尺寸及其表面性質密切相關。納米纖維素與二維石墨烯片層之間的較強吸附作用改善了石墨烯的親水性，可有效促進石墨烯在水中的均勻分散。研究人員以聚氨酯海綿為模板，將其分別浸入含微量納米纖維素的石墨烯及純石墨烯水性分散液，制備出超疏水聚氨酯海綿。該海綿對各類油品具有良好的吸附能力，在油水分離領域具有良好的應用前景。

在上述工作的基礎上，研究人員通過改變工藝，將聚氨酯海綿依次涂覆納米纖維素和石墨烯，通過調整納米纖維素的量，獲得了不同表面浸潤特性（疏水—超雙親—疏水）的聚氨酯海綿。研究表明，納米纖維素晶須與石墨烯的協同作用構建了聚氨酯海綿特殊的超雙親表面性質。

(KX.1211)

我國自主研制成功特種鋼材新品種

鄭州永通特鋼有限公司自主研制出了新鋼種——索氏體高強不銹結構鋼S600E。該鋼種集高強度、高韌性、高耐蝕性、易焊接、高性價比等特性于一身，實現了不銹鋼向結構鋼的跨越。

根據中國特鋼企業協會和鄭州永通特鋼制定的高強不銹結構鋼系列標準，S指的是索氏體鋼，600指的是其具有600MPa的屈服強度，E指的是其抗震性能。S600E在600MPa屈服強度下，具有大于20%的延伸率、與碳鋼相近的膨脹系數、大于碳鋼的彈性模量，以及高于碳鋼100倍的耐中性鹽霧腐蝕性能等優良性能，其在600℃高溫條件下具備大于200MPa的屈服強度，是一種低成本耐火鋼，其在-40℃低溫下仍具有大于40J的沖擊功。

S600E廣泛適用于跨海大橋建設、海洋石油平臺建造、海洋工程建設、艦船建造、電力輸送工程、海洋運輸設施等對耐腐蝕性、強度及可焊性要求較高的工程建設領域，以及光伏工程、風電工程等新能源工程的某些領域。將其應用在地震帶和沿海地區的各類建筑上，可使建筑壽命從現在的70年延長至500年以上。此外，使用這種鋼材，可大幅減少建筑垃圾，降低資源消耗和二氧化碳的排放。

(KX.1221)

上海硅酸鹽研究所研制出新型柔性防水導電耐火紙

中國科學院上海硅酸鹽研究所的研究人員在羥基磷灰石超長納米線耐火紙研究工作的基礎上，研制出了新型羥基磷灰石超長納米線基柔性防水導電耐火紙。該新型柔性防水導電耐火紙集防水、導電、電熱、耐火阻燃等功能于一身，能夠在嚴酷環境中全天候穩定工作。

該新型柔性防水導電耐火紙以羥基磷灰石超長納米線作為主要原料，通過負載導電碳黑，再用聚二甲基硅氧烷進行涂層化處理后制成，其中，羥基磷灰石超長納米線和導電碳黑構筑的多級粗糙結構，以及聚二甲基硅氧烷涂層疏水性的協同作用使其具有防水性能、自清潔功能和高熱穩定性，并能夠耐受強酸、強堿、高濕、高溫、水下、冰雪天氣等嚴酷環境。此外，其還具有電熱效應，通電后能夠在短時間內快速升溫，有望應用于高效快速除冰等方面。

該新型柔性防水導電耐火紙在高性能柔性電子器件和可穿戴電子設備中應用前景廣闊。 (上硅所)

中科院沈陽自動化所智能制造專項項目通過驗收

中國科學院沈陽自動化研究所主持承擔的首批智能制造專項項目“面向傳感器制造領域數字化車間關鍵應用標準研究”通過了工業和信息化部的驗收。該項目相關成果將更好地服務于遼寧省乃至全國的制造企業智能化轉型升級。

在該項目的支持下，沈陽自動化所開展了標準研究，編制了面向芯片式傳感器數字化車間的“通用技術要求”和“安全要求與評估方法”兩項標準草案，搭建了試驗驗證平臺，分別通過舉證、平臺和現場驗證方式驗證了標準內容，并成功將標準成果應用于行業代表企業。這兩項標準草案可對傳感器行業及其它信息技術產品制造企業的數字化車間的規劃、建設、改造及運行起到規范和指導作用；試驗驗證平臺可作為開放的公共服務平臺，為行業企業提供數字化車間管理技術及系統研究、測試、試驗驗證及運行評估等服務，進而為標準的推廣和應用提供支撐。

(科 學)

新納米纖維材料兼具高強度和高韌性

美國麻省理工學院的研究人員開發出一種被稱為“凝膠靜電紡絲”的超細纖維生產新工藝，采用該工藝制得的納米纖維具有優異的強度和韌性，或將成為防護裝甲和納米復合材料的新選擇。

通常，研究人員在提高材料的強度時會導致其韌性的下降，強度越高的材料，韌性越低。而凝膠靜電紡絲技術打破了這種情況。研究人員對傳統的凝膠紡絲技術進行了改進，采用單級過程取代多級過程獲得了具有更高拉伸度的纖維，加入了電力，由此制成的聚乙烯超細纖維直徑僅為幾百納米，與采用傳統工藝制得的纖維相比更細，且具有相當的強度，但韌性更高、密度更低。

(科 日)

日本研發出可快速自愈龜裂的陶瓷材料

日本橫濱國立大學和國立材料科學研究所等機構的研究人員合作研發出了可快速自愈龜裂的新型陶瓷材料，未來有望應用于飛機發動機材料等領域。

龜裂會使陶瓷材料的硬度和可靠性大幅降低。此前，日本橫濱國立大學的研究人員研制出一種可在1200℃～1300℃條件下，經過一系列氧化反應過程自愈龜裂的特殊陶瓷材料。近期，為了使這種陶瓷材料能夠在更低的溫度下快速自愈，研究人員通過研究發現，將極少量的氧化錳添加到這種陶瓷材料中，能夠大幅加快陶瓷材料的龜裂自愈過程。由此，研究人員成功研制出了可在1000℃條件下，最快1min便能實現龜裂完全自愈的新型陶瓷材料。

(W.XH)