合肥物質科學研究院在石墨烯材料的等離子體制備及應用研究方面取得系列進展等 3 則

合肥物質科學研究院在石墨烯材料的等離子體制備及應用研究方面取得系列進展

中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所王奇研究員主持的安徽省重點研究與開發計劃項目“等離子體技術制備高質量功能化石墨烯”通過省科技廳組織的結題驗收。研究團隊攻克等離子體技術制備石墨烯及石墨烯復合材料工藝，減小液相路線中石墨烯材料的團聚程度，節約了能耗，并開展了石墨烯復合材料在能源、環保、生物醫藥等領域的應用，取得了多項重要進展。在研究方面，通過等離子體增強化學氣相沉積技術實現了在較低溫度下、不同基底上制備石墨烯薄膜；基于等離子體法制備石墨烯，實現了高純度粉體石墨烯的可控制備；以實現石墨烯的功能化為目標，石墨烯的結構修飾為研究重點，研究了通過修飾、摻雜、復合等手段對石墨烯電子結構和表面化學特性的影響，為面向儲能器件應用的石墨烯材料制備提供了研究基礎。在碳基復合材料的合成與改性方面進行了研究與合作，如環境保護、催化劑、傳感等方面的應用。在應用方面，參與制定石墨烯領域行業標準3項，針對鋰離子電池導電劑建立了全面評價技術參數和測試方法，針對石墨烯材料的自有特點，建立了相應的技術參數要求，為石墨烯漿料企業產品研發、質量控制、電池企業采購漿料提供直接的指導和參考。

（張文君 供稿）

安徽農業大學在植物抗蟲研究領域取得新進展

小菜蛾系鱗翅目重要害蟲，主要攝食甘藍、青菜、花椰菜、大白菜、油菜等十字花科作物。小菜蛾生長周期短，繁殖速度快，世代重疊迅速，成蟲羽化為蛾后具有強遷徙性，而且由于化學農藥的大量使用，族群中已產生較強的抗藥性，易給蔬菜農業生產造成嚴重危害。因此，開發新型有效的生物農藥，并探究植物如何抵御小菜蛾的侵食，對開展農作物抗蟲育種具有重要意義。

安徽農業大學生命科學學院作物抗逆育種與減災國家地方聯合工程實驗室李培金團隊經過多年研究，在植物抗蟲領域取得新進展，發現了植物揮發性化合物DMNT 直接抵御食草昆蟲小菜蛾侵食的機制。DMNT 是植物被植食性害蟲侵害后產生的萜烯同系物，研究人員發現，含有較多DMNT 的轉基因擬南芥能夠驅逐并顯著抑制小菜蛾幼蟲的生長和繁殖，人工化學合成的DMNT 驗證了該實驗結果。進一步研究發現，DMNT 能破壞小菜蛾中腸內圍食膜結構，致使腸道保護屏障受損，最終導致腸道內微生物群落紊亂和幼蟲死亡。尤為重要的是，腸道微生物在DMNT 殺蟲過程中發揮了關鍵作用。此外，該研究還發現DMNT 能下調PxMucin 基因的表達，從而影響圍食膜的穩定。該工作系統揭示了DMNT 參與植物直接抗蟲的作用機制，為農作物抗蟲育種研究提供了重要基因資源和理論依據。

（趙 惠 供稿）

中國科學技術大學研制出新型隔離電源芯片

隔離電源芯片既要防止兩個系統之間出現直流共模電平的串擾或異常交流電流的干擾，又要保證正常信號交互，被廣泛應用于醫療設備、工業控制、儀器儀表、通信網絡等眾多領域，對保證系統安全性和可靠性至關重要。如何在最大限度降低成本、減小芯片尺寸的前提下，在相互隔離的兩地高效地傳輸數百毫瓦功率是當前面臨的主要挑戰。

中國科學技術大學國家示范性微電子學院教授程林課題組在電源芯片設計中取得重要成果，提出一種基于玻璃扇出型圓級封裝全集成隔離電源芯片。2 月18 日，相關研究成果以“采用玻璃基扇出晶圓級封裝的1.25W46.5%峰值效率變壓器封裝隔離DC-DC 變換器，功率密度50mW/mm”為題發表在集成電路設計領域最高級別會議IEEE 國際固態電路會議（ISSCC）上，并入選為會議DEMO演示項目。

研究團隊利用玻璃扇出型晶圓級封裝技術，通過在單個玻璃襯底上利用三層再布線層實現高性能微型變壓器繞制，實現接收和發射芯片互聯封裝，克服了現有隔離電源芯片設計中需要額外的變壓器芯片等問題，在芯片大為減少的基礎上，隔離電源的轉換效率和功率密度獲得了極大的提高。除此之外，研究團隊通過可變電容的功率管柵極電壓控制技術的應用，實現了在不采用特殊厚柵氧工藝功率管的前提下，即使電源電壓范圍更寬，也能通過控制柵極峰值電壓保持芯片最佳的安全電壓范圍。測試結果表明，該新型隔離電源芯片在僅有5mm×5mm 尺寸下，實現了46.5%的峰值轉換效率和最大1.25W 的輸出功率，效率和功率密度在現有報道的無磁芯隔離電源芯片中為最高。

（楊秀麗 供稿）