納米材料

以色列通過使用納米材料制作醫療設備治療皮膚燒傷

據報道，以色列一家名為的Nanomedic Technologies公司新開發了一種名為SpinCare的醫療設備，該設備制作的模仿人體組織的納米材料旋轉纖維墊——Second skin，可在自身皮膚再生后自行剝落，達到治愈燒傷和其他類型傷口的目的，從而緩解疼痛和減少感染的風險。

SpinCare設備的核心是靜電紡絲技術，是一種在天然或合成聚合物的基礎上給予強電場制造納米纖維的高科技技術，已獲得專利保護。該設備的一個重要特點是“小型化”，這使其便攜且易于操作，可由在醫院或診所工作的醫生和其他醫務人員操作，治療過程根據覆蓋皮膚區域的大小僅持續30s到1min，一般1～3周之后新的皮膚就會基本愈合，隨后人造皮膚自然而無痛地剝落。

該醫療設備目前已獲得CE（歐盟安全監測）認證，正在申請FDA（美國食品藥品監督管理局）的批準，并已在以色列Shebaww醫療中心及特拉維夫的Ichilov醫院等機構開展臨床試驗研究，預計2019年下半年將正式投入使用，未來使用范圍可從醫院擴展至戰區，將為戰區燒傷的患者提供及時有效的治療。（科技部）

“用于腫瘤治療的智能型DNA納米機器人”入選2018年度中國科學10大進展

據報道，“用于腫瘤治療的智能型DNA納米機器人”成功入選2018年度中國科學10大進展。

利用納米醫學機器人實現對人類重大疾病的精準診斷和治療是科學家們追逐的一個偉大的夢想。國家納米科學中心聶廣軍、丁寶全和趙宇亮研究組與美國亞利桑那州立大學顏灝研究組等合作，在活體內可定點輸運藥物的納米機器人研究方面取得突破，實現了納米機器人在活體（小鼠和豬）血管內穩定工作并高效完成定點藥物輸運功能。研究人員基于DNA納米技術構建了自動化DNA機器人，在機器人內裝載了凝血蛋白酶——凝血酶。該納米機器人通過特異性DNA適配體功能化，可以與特異表達在腫瘤相關內皮細胞上的核仁素結合，精確靶向定位腫瘤血管內皮細胞；并作為響應性的分子開關，打開DNA納米機器人，在腫瘤位點釋放凝血酶，激活其凝血功能，誘導腫瘤血管栓塞和腫瘤組織壞死。這種創新方法的治療效果在乳腺癌、黑色素瘤、卵巢癌及原發肺癌等多種腫瘤中都得到了驗證。并且小鼠和Bama小型豬實驗顯示，這種納米機器人具有良好的安全性和免疫惰性。上述研究表明，DNA納米機器人代表了未來人類精準藥物設計的全新模式，為惡性腫瘤等疾病的治療提供了全新的智能化策略。Nature Reviews Cancer、Nature Biotechnology等評論認為該工作為里程碑式的工作；美國The Scientist期刊將該工作與同性繁殖、液體活檢、人工智能一起，評選為2018年度世界4大技術進步。（科技部）

世界首次制備出單層石墨烯納米帶

據報道，3月27日，從天津大學了解到，該校封偉教授團隊通過含氟自由基切割單壁碳納米管，在世界范圍內首次制備出單層石墨烯納米帶，所申請的國際專利也于近日獲得授權。這是中國科學家首次通過一步法獲得單層石墨烯納米帶，其作為原電池正極材料能量密度較進口產品可提升30%。

氟化碳是目前世界上理論能量密度最高的原電池固態正極材料。封偉介紹，西方發達國家一直將高能量氟化碳制備視為核心技術，嚴禁技術輸出和公開交流。“目前國內廣泛使用的氟化碳材料主要依賴國外進口，嚴重制約了我國相關領域的科學研究和產業發展。”

不過，受自身結構限制，當前國際主流的氟化碳材料也有痛點——它難以實現“能量密度高”和“功率密度高”的兼顧。2008年，封偉團隊率先提出開發具有獨特結構的新型氟化碳材料，以實現能量密度和功率密度的“雙高”。歷經十余年攻關，團隊顛覆了現有的基于石墨烯六元環結構的共價型氟碳結構，在國際上率先研制出兼具高電壓和高容量的結構型氟化碳材料。經實驗室實測，這一新材料能量密度達到2 738Wh/kg，比國外同類產品高30%，達到國際領先水平。同時，它能在超大放電電流條件下穩定工作。據測算，其成本相比進口材料能大幅度降低。“這標志著我們突破了發達國家長達數十年的技術封鎖。”封偉說。

目前，團隊已經實現了新型氟化碳材料的穩定小批量生產。（科技日報）

碳基納米盤可協同抑制腫瘤生長

據報道，從中國科學院強磁場科學中心獲悉，該中心王輝研究員與華盛頓大學Miqin Zhang教授等合作，在癌癥碳基藥物載體方面取得新進展：他們制備出一種類紅細胞納米載體——多功能熒光介孔碳基納米盤。相關研究結果日前發表在國際期刊《先進健康材料》上。

納米尺度的藥物輸送載體因其響應型的藥物釋放、多模型的體內成像以及復合治療的協同效應，近年來在生物醫學領域展現了極高的應用前景。

科研人員以調控藥物輸送載體的形貌結構為出發點，利用金屬有機分子為前驅體，采用溶劑熱法和酸腐蝕等手段制備出“多功能熒光介孔碳基納米盤”。與此前已有的碳基納米球相比，碳基納米盤展現了更高的體外腫瘤細胞攝取率與體內腫瘤組織聚集率。同時，碳基納米盤還展現了波長調控的熒光成像能力和較高的抗癌藥物載藥率，如阿霉素，達到94.78%（質量分數）。由于親水性的表面性質和近紅外光熱轉換性質，碳基納米盤實現了pH/近紅外刺激響應的藥物釋放能力。

體內治療結果顯示，碳基納米盤可以同時實現癌癥的光熱治療與藥物化療，展現了抑制腫瘤生長的協同型效應。（科技日報）

我國科學家成功合成砷化鈮納米帶

據報道，復旦大學物理系教授修發賢領銜的研究團隊在砷化鈮納米帶中觀測到其表面態具有超高電導率，這也是目前二維非超導體系中的最高電導率，其低電子散射幾率的機制源自外爾半金屬特有的費米弧結構。

最近，修發賢課題組成功合成了砷化鈮的納米帶。測量發現，砷化鈮納米帶在具有很高電子濃度的情況下仍然具有超高的遷移率。為了進一步確認是什么原因導致了砷化鈮納米帶具有超高的電導率，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心副研究員張警蕾等人利用穩態強磁場實驗裝置，系統地研究了砷化鈮納米帶的量子振蕩。得益于較高的測試磁場（最高使用場為32T），研究團隊觀測到一系列由費米弧表面態構成的量子振蕩。通過對這些量子振蕩分析，研究人員發現砷化鈮中的這種費米弧表面態具備低散射率的特性，即使在較高電子濃度的情況下，體系仍然保持低散射幾率。這些實驗結果證明了砷化鈮超高導電的機制源自外爾半金屬特有的費米弧結構。值得指出的是，和常規的量子現象不同，費米弧這一特性即使在室溫仍然有效。

這一發現為材料科學尋找高性能導體提供了一個可行思路。利用這種特殊的電子結構，可以在提高電子數量的同時，降低電子散射，從而實現優異的導電特性，這在降低電子器件能耗等方面有潛在應用。（中國科學院合肥物質科學研究院）

西安交大科研人員設計出新型石墨烯夾層材料

據報道，近日，西安交通大學化工學院李明濤課題組設計開發了一種具有二維結構g-C3N4/石墨烯保護層的正極材料，獲得了長循環壽命的鋰硫電池。論文《一種二維層狀g-C3N4/石墨烯復合型正極夾層增強鋰硫電池循環性能研究》發表在國際著名期刊《可持續能源材料化學》并入選為封面文章。

該工作創造性地設計了一種二維插層結構的g-C3N4/石墨烯夾層，如同在電池正負極之間構建了多層“防鯊網”，不僅能通過物理和化學雙重作用阻擋多硫化物在正負極之間穿梭，還能加快Li+的擴散，從而大大提升電池的循環壽命。該論文對提升鋰硫電池電化學性能及進一步實現產業化具有理論指導意義。（西安交通大學）

納米復合材料可高敏感測水中重金屬鉛

據報道，從中國科學院合肥物質科學研究院合肥智能機械研究所獲悉，該所博士后楊猛利用一種納米復合材料實現了水中微污染物鉛Pb（II）的高靈敏、高選擇性檢測。

據介紹，該工作對于實際水樣中重金屬離子的選擇性及準確檢測具有重要的科學意義。利用溶出伏安法檢測重金屬離子時，由于富集過程中不同的重金屬離子之間形成金屬間的化合物等多種原因，導致同時檢測多種重金屬離子時存在嚴重干擾，無法準確地檢測某種特定重金屬離子。因此，探索納米材料的物性與重金屬離子的靈敏、選擇性檢測一直是電分析化學中具有挑戰性且有意義的工作。

二硫化鉬（MoS2）作為一種典型的二維過渡金屬硫族化合物材料被廣泛研究，然而由于其缺乏與重金屬反應的活性位點而極少被用于電化學檢測之中。研究人員探究了MoS2/RGO納米復合物構筑的電化學敏感界面對重金屬離子檢測的陽極溶出伏安行為。所提出的方法用來檢測污水處理廠進水口水樣中的Pb（II），并獲得準確的檢測結果與滿意的回收率，表明該分析方法具有檢測實際水樣中污染物Pb（II）的應用潛力。（中國科學院合肥物質科學研究院）

蘭州化物所“鈷藍/凹凸棒石納米雜化顏料的創制與產業化”項目通過驗收

據報道，日前，中國科學院蘭州分院組織有關專家對中科院蘭州化物所承擔的2項中國科學院科技服務網絡計劃（STS）區域重點項目“鈷藍/凹凸棒石納米雜化顏料的創制與產業化”和“枸杞高值化利用關鍵技術研發與產業化”進行了驗收。

驗收專家組實地考察了項目建設情況，分別聽取了項目負責人王愛勤研究員和邵士俊研究員關于任務完成情況的匯報，審閱了驗收報告和技術報告。經質詢和討論，驗收委員會一致同意2個項目通過驗收。

驗收組認為“鈷藍/凹凸棒石納米雜化顏料的創制與產業化”項目執行期間，蘭州化物所針對鈷藍顏料高端產品的迫切需求，依托甘肅得天獨厚的凹凸棒石黏土資源，聯合共沉淀法和后續高溫晶化法，自主創新研制了高端鈷藍/凹凸棒石納米雜化顏料；與西北永新涂料有限公司合作建成1000t/a鈷藍雜化顏料生產線并實現批量生產；與項目參加單位中科院寧波材料技術與工程研究所通力合作，實現了在熱電涂料領域的推廣應用，完成了合同規定的考核目標。

鈷藍具有優良的耐熱性、耐候性、耐酸堿性以及耐各種溶劑性，在藍色色系顏料中具有不可替代性。但鈷礦在自然界中分布較少，鈷化合物價格較貴，鈷藍顏料的售價在20萬～30萬元/t；同時傳統方法生產的鈷藍顏料顆粒粒徑較大，粒度分布不均勻，因而沒有實現大規模推廣應用。該項目以黏土礦物為載體，自主創新開發了高端鈷藍/黏土礦物納米雜化顏料，揭示了雜化機理并賦予自清潔功能。項目降低了傳統鈷藍顏料的生產成本，提升了顏料綜合性能，將拓展在高端涂料和工程塑料等領域的廣泛應用，同時助力“資源優勢”向“經濟優勢”轉變。該項目還得到了甘肅省重大專項和蘭州市科技重大專項的支持。（蘭州日報）

江蘇省石墨烯創新中心在南京正式揭牌

據報道，江蘇省石墨烯創新中心3月23日在南京正式揭牌。該中心將以國家重點領域和石墨烯行業發展需求為導向，突破制約產業鏈各環節協調發展的技術和機制障礙，同步開展國家必爭領域的前瞻性技術研發，搶占全球未來制造業制高點。

2018年底，江蘇省石墨烯創新中心正式獲批試點建設，省工信廳同意依托由江南石墨烯研究院、常州第六元素科技股份有限公司、常州二維碳素科技有限公司等18家股東共同出資組建的江蘇江南烯元石墨烯科技有限公司作為石墨烯創新中心試點建設載體。該公司股權較均衡，能體現行業的共同需要，并在管理架構上采用“公司+聯盟”的新模式，凝聚中國電子科技集團55所、中科院蘇州納米所、常州大學等知名高校、院所和上下游企業共同參與創新中心建設，形成資源共享、優勢互補。

江蘇是國內最早進行石墨烯產業化應用的省份，已形成相對完整的石墨烯產業鏈，產業化進程全國領先，石墨烯企業數量居全國首位，擁有一批骨干企業，領跑全國石墨烯產業發展。（央廣網）