2014年，世界各國(guó)在納米材料、生物材料功戚、金屬材料以及非金屬材料領(lǐng)域獲得多項(xiàng)突破。

1. 美國(guó)

在納米材料領(lǐng)域浇沧，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的研究人員通過在納米尺度上采用一種獨(dú)特的三明治結(jié)構(gòu)盆篡，開發(fā)出一種多壁碳納米管材料，其整體厚度還不到人類頭發(fā)直徑的百分之一坏扣，卻可以大幅降低泡沫制品的可燃性。

國(guó)家直線加速器實(shí)驗(yàn)室和斯坦福大學(xué)合作遂报，首次揭示了石墨烯插層復(fù)合材料的超導(dǎo)機(jī)制则徒，并發(fā)現(xiàn)一種潛在的工藝能使石墨烯獲得人們夢(mèng)寐以求的超導(dǎo)性能。

賓夕法尼亞州立大學(xué)生產(chǎn)出超細(xì)“鉆石納米線”瞳弱，其核心由鉆石的基本單位結(jié)構(gòu)連接而成——碳原子以三角四面體結(jié)構(gòu)首尾相連冠幕，外圍包著一層氫原子，這種鉆石納米線的強(qiáng)度和硬度都超過了目前最強(qiáng)的納米管和聚合材料纽债。

哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院合作雇蚁，鑄造出小于25納米的三維技術(shù)物件：研究人員在精心設(shè)計(jì)的不同三維DNA模塊中植入極小的金屬納米“種子”，并激發(fā)其生長(zhǎng)成為一個(gè)與該模塊相同維度的立方體納米粒子倚痰。這是首次根據(jù)指定的三維形狀讥高，打造僅有25納米甚至更小的無(wú)機(jī)納米粒子，同時(shí)誤差小于5納米系谐。

在生物材料領(lǐng)域巾陕，麻省理工大學(xué)合成出包含生物成分和非生物成分的活性生物材料，其中的活細(xì)胞能對(duì)環(huán)境起反應(yīng)纪他，產(chǎn)生復(fù)雜的生物分子鄙煤，非生物材料能導(dǎo)電或發(fā)光。

萊斯大學(xué)納米光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出一項(xiàng)全新的彩色顯示技術(shù)茶袒，可以顯示出生動(dòng)的紅梯刚、藍(lán)、綠三色薪寓，朝著制造超材料邁出了關(guān)鍵一步亡资。這類材料可以感知到周邊環(huán)境顏色，并自動(dòng)改變自身顏色與周邊環(huán)境融為一體预愤，實(shí)現(xiàn)人們期待已久的完美光學(xué)偽裝沟于。

在金屬材料方面咳胃，美中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)一種名為孿晶誘導(dǎo)塑性（TWIP）鋼材進(jìn)行預(yù)處理旷太，就能打破鋼材的強(qiáng)度和韌性只能取其一的均衡展懈，讓鋼材兼具極好的強(qiáng)度和韌性，借助該技術(shù)也有望生產(chǎn)出性能更好的鋼材祟勿。

在非金屬材料方面停柬，喬治·華盛頓大學(xué)推進(jìn)器和納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室通過結(jié)合兩個(gè)單原子厚的碳結(jié)構(gòu)，混合石墨烯片與單壁碳納米管耀旅，創(chuàng)建了一個(gè)新的超級(jí)電容盯糠，使該設(shè)備兼具了高性能與低成本。

美國(guó)科學(xué)家成功地將硅與非硅材料實(shí)現(xiàn)“混搭”傅女，研制出一種具有三維結(jié)構(gòu)的納米線晶體管洁揽，能夠?qū)⒐枧c非硅材料集成到一個(gè)集成電路中，該技術(shù)有望幫助硅材料突破瓶頸原酷，為更快杉轿、更穩(wěn)定的電子和光子設(shè)備的制造鋪平道路。

美國(guó)科學(xué)家還研制出一種新的陶瓷材料蔼俐，由納米支桿相互交錯(cuò)而形成昏络，在壓力下會(huì)彎曲，但隨后會(huì)恢復(fù)形狀币席，成為有史以來(lái)最堅(jiān)固慕然、最輕質(zhì)的材料之一。

另外佑钾，美國(guó)多家研究機(jī)構(gòu)合作西疤，以納米微格為基礎(chǔ)，將“結(jié)構(gòu)承重”深入到微觀尺度次绘，造出極為通透而堅(jiān)固的材料瘪阁，同時(shí)具有高硬度、高強(qiáng)度邮偎、超低密度的優(yōu)點(diǎn)管跺，該方法還可用于金屬、高聚材料等禾进，有望使相同重量的材料在硬度方面刷新紀(jì)錄豁跑。

2. 英國(guó)

石墨烯領(lǐng)域，9月泻云，劍橋大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出世界上首個(gè)基于石墨烯的柔性顯示器艇拍，證明石墨烯可被用于制造基于晶體管的柔性裝置；同月宠纯，曼徹斯特大學(xué)研究人員利用有“白色石墨烯”之稱的二維材料六方氮化硼卸夕，層疊合成了含有六方氮化硼夾層的石墨烯材料层释，這種材料具備儲(chǔ)存電子能量和動(dòng)量的功能，未來(lái)或成為制造新一代晶體管的材料首選讨拷。

其他新型材料的研究方面：3月馅拗，倫敦大學(xué)利用結(jié)晶紫、亞甲藍(lán)這兩種染料和金納米粒子的組合依粮，研發(fā)出一種新型光活性抗菌材料宿替。7月，英國(guó)薩里納米系統(tǒng)公司利用比頭發(fā)細(xì)10000倍的碳納米管在鋁箔片上培育出了“最黑”材料党令，僅僅反射0.035%的光锚渺，導(dǎo)熱效率是銅的7.5倍，抗拉強(qiáng)度是鋼的10倍猖等，創(chuàng)造了一項(xiàng)新的紀(jì)錄歪缅。9月，南安普敦大學(xué)開發(fā)出名為二硫化鉬的超薄材料签子，除具備極佳的導(dǎo)電性能和超強(qiáng)的硬度外就壳，其還具有發(fā)光特性，有望成為石墨烯有力的挑戰(zhàn)者缺西。

3. 德國(guó)

卡爾斯魯厄理工學(xué)院應(yīng)用3D激光光刻技術(shù)研發(fā)出多孔和非實(shí)心的殼體結(jié)構(gòu)輕質(zhì)材料，其密度小于水馒胆，承重能力超過鋼缨称。此后又成功研制出一種聚合物材料，這種按次微米精度構(gòu)造的晶體結(jié)構(gòu)可以讓手指或測(cè)量?jī)x器無(wú)法感受到隱藏在其中的物體祝迂。

萊布尼茨凝聚態(tài)與材料研究所在無(wú)支撐石墨烯孔內(nèi)制備出單原子厚度的鐵層狀物睦尽，可用于大磁矩。海德堡大學(xué)則用化學(xué)方法成功分離了一個(gè)穩(wěn)定的金碳烯復(fù)合體型雳，并首次直接對(duì)在其他情況下不穩(wěn)定的雙鍵金碳進(jìn)行了研究当凡。慕尼黑大學(xué)用超導(dǎo)性硒化鐵(FeSe) 和鐵磁性氫氧化鋰-鐵(Li，F(xiàn)e)OH層交疊合成出適于化學(xué)修飾的鐵磁超導(dǎo)化合物纠俭。

萊布尼茨高分子研究所研發(fā)一種新的防水防油聚合物膜沿量。馬克斯普朗克膠體與界面研究所等發(fā)明了一種可瞬時(shí)響應(yīng)的離子液體聚合物智能薄膜，具有獨(dú)特的化學(xué)組成和孔狀結(jié)構(gòu)冤荆，在“嗅”到空氣中少量有機(jī)溶劑時(shí)朴则，可在0.1秒時(shí)間內(nèi)發(fā)生快速卷曲運(yùn)動(dòng)。海德堡大學(xué)等成功研發(fā)一種支持性脂質(zhì)單分子膜與氮化鎵納米結(jié)構(gòu)钓简，這種混合生物膜上的蛋白結(jié)合可利用電化學(xué)電荷傳感器檢測(cè)乌妒。

基爾大學(xué)用鈀作為反應(yīng)催化劑首次成功地將有機(jī)錫摻雜到半導(dǎo)體聚合物中，這種新聚合物能夠增大光譜的吸收范圍朋蚜。馬爾堡大學(xué)等研發(fā)可用于光化學(xué)反應(yīng)的不對(duì)稱催化劑日频，為高效的深七、綠色的不對(duì)稱合成提供一個(gè)新的途徑。

基爾大學(xué)進(jìn)一步研究了金屬玻璃材料浮块，解釋了液態(tài)金屬合金凝固成玻璃粉霹，即形成無(wú)序的原子堆積結(jié)構(gòu)的原因。弗勞恩霍夫材料和光束技術(shù)（IWS）研究所研制出鋼鋁混合化合物砂彻。不來(lái)梅大學(xué)等發(fā)現(xiàn)納米金剛石可像金屬銀陷今、銅一樣有效殺除細(xì)菌，其殺菌特性與表面上一種名為酸酐的特定含氧基團(tuán)有關(guān)搪狗。

德國(guó)電子同步加速器（DESY）研究所等研發(fā)一種新的超強(qiáng)耐磨的纖維素纖維吻毅，未來(lái)可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。

4. 俄羅斯

俄羅斯托木斯克國(guó)立大學(xué)所屬的創(chuàng)新型企業(yè)“托木斯克輻射防護(hù)”公司的研究人員發(fā)明了一種由復(fù)合材料構(gòu)成的涂層跛究，使用該涂層的房間具有很強(qiáng)的防竊聽功能妆墩。這種涂層是微波鐵氧體和不同含量的納米碳構(gòu)成的混合粉末，涂層根據(jù)不同成分吸收或者反射輻射重虑。如果碳納米含量較低践付，幾乎能實(shí)現(xiàn)完全吸收輻射；如果碳納米含量較高缺厉，則涂層能夠反射輻射永高。

5. 法國(guó)

南特大學(xué)的研究人員與意大利合作研制出碳納米管海綿，能夠吸收水中化肥提针、農(nóng)藥和藥品等污染物命爬，凈化效率超過之前方法的3倍。經(jīng)摻雜硫后辐脖，還可提高吸收油污的能力饲宛，可用于工業(yè)事故和溢油清理。碳納米管是由類似石墨結(jié)構(gòu)的六邊形網(wǎng)格卷繞而成的中空“微管”嗜价。法意研究者設(shè)計(jì)的碳納米管多孔結(jié)構(gòu)可浮在水面上艇抠，一旦吸附油飽和后，比較方便取出久锥，只需擠壓將油釋放即可重新使用家淤。

斯特拉斯堡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種高導(dǎo)電性有機(jī)金屬材料。該材料是由大量3-氨基三芳香基胺（TATA）分子堆疊構(gòu)成的一維超分子聚合物奴拦，同時(shí)具有導(dǎo)電性高颖倾、重量輕、柔軟等特性天库，成本低才褂，易于生產(chǎn)，可一次性使用都泥，可用于替代金屬等無(wú)機(jī)材料用于電子設(shè)備中详贿。

艾克斯-馬賽大學(xué)所在的歐洲聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)成功合成二維材料鍺烯活益。該材料是由單層鍺原子構(gòu)成，是一種堅(jiān)固的二維拓?fù)浣^緣體权惊，可在室溫下用于未來(lái)量子計(jì)算等設(shè)備制造漫窑。

12月，法德研究人員制造出水的一種新結(jié)晶形式“冰十六”抹播。這一成果未來(lái)可用于解決能源生產(chǎn)榴栏、運(yùn)輸和儲(chǔ)存中遇到的問題。這是科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室中直接量化水分子和氣體分子相互作用的影響痒拧，有助于進(jìn)一步了解氣體水合物泌绩，對(duì)地質(zhì)學(xué)和化學(xué)研究意義重大。

6. 加拿大

Hyperstealth生物科技公司研發(fā)一種先進(jìn)的偽裝布料宵蕉，未來(lái)或能夠讓士兵變成“隱形人”酝静。這種“量子隱形”偽裝布料，能夠彎曲周圍的光波羡玛，進(jìn)而達(dá)到隱形效果别智。

阿爾伯塔大學(xué)的電子工程師成功設(shè)計(jì)出可在計(jì)算機(jī)芯片中取代銅導(dǎo)線的納米光纜，可顯著提高計(jì)算速度并降低電子器件的能耗稼稿。研究人員設(shè)計(jì)了一種全新的非金屬超材料薄榛，可在不產(chǎn)生熱量、減弱信號(hào)或丟失數(shù)據(jù)的前提下把光波限制在納米光纜中让歼。研究人員將在硅芯片上創(chuàng)建超材料蛇数，以超越當(dāng)前工業(yè)界中使用的光波限制策略。

肯考迪亞大學(xué)研制出一種智能衣是越，其可隨穿著者的運(yùn)動(dòng)來(lái)改變衣服顏色及外型。該“卡瑪變色龍”項(xiàng)目通過將電子纖維編織在衣服之中碌上，將身體的能量存儲(chǔ)起來(lái)倚评，從而使衣服可對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電。

7. 韓國(guó)

浦項(xiàng)工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)系教授趙吉元團(tuán)隊(duì)首次提出有機(jī)太陽(yáng)能電池薄膜的形成原理条嚼，成功開發(fā)了比現(xiàn)有有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率增加20%以上的太陽(yáng)能電池洲猿。

韓國(guó)開發(fā)出在半導(dǎo)體晶片上反復(fù)合成單結(jié)晶石墨烯的技術(shù)。如果該技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展齿贡，將可在未來(lái)5年內(nèi)生產(chǎn)出處理速度比現(xiàn)在快10倍以上的半導(dǎo)體村会，還有望大幅提前開發(fā)出像紙片一樣可以折疊兩三次或彎曲起來(lái)放在口袋里的易彎曲顯示屏和可穿戴電腦。

8. 日本

北陸先端科技大學(xué)院大學(xué)與筑波大學(xué)的研究人員利用轉(zhuǎn)基因大腸菌制造出具有堅(jiān)硬構(gòu)造的桂皮類物質(zhì)饮乃，并使用光化學(xué)手段對(duì)其進(jìn)行加工泌拐，成功制造出世界上最耐熱的生物塑料。該物質(zhì)有望在未來(lái)成為汽車和電器零部件中金屬和玻璃的替代品刀饥。

立命館大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種低費(fèi)用的深紫外發(fā)光體威球，該發(fā)光體使用LED光源宅蜒，未來(lái)作為殺菌處理的新型光源代替目前使用的水銀燈。

產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的研究人員用沙子的主要成分硅石與酒精進(jìn)行反應(yīng)蜓浦，成功制出了硅化學(xué)產(chǎn)業(yè)的主要原料四乙氧基硅烷捍农。這種新技術(shù)不但效率高，而且由于是直接合成绳拧，也相對(duì)簡(jiǎn)便壹店，對(duì)未來(lái)的硅化學(xué)產(chǎn)業(yè)可能產(chǎn)生重大影響。

九州大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新工藝芝加，通過減少作為觸媒的白金粒子直徑和其在固體表面上的固化密度硅卢，大大減少燃料電池中白金的使用量，達(dá)到目前的十分之一妖混。這項(xiàng)成果的出現(xiàn)意味著未來(lái)燃料電池的費(fèi)用可能會(huì)大大削減老赤。

物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)的研究人員成功合成一種新的磁石化合物NdFe12Nx，這種新型磁石與目前在混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)馬達(dá)中使用的釹磁石相比制市，使用的稀土量更少抬旺，而且具備更優(yōu)良的磁力特性。

9. 以色列

希伯來(lái)大學(xué)科學(xué)家運(yùn)用納米技術(shù)發(fā)明新型感光膠片祥楣，這使得制造基于這種新型納米材料的人造視網(wǎng)膜成為可能开财。以色列理工學(xué)院的一個(gè)交叉學(xué)科研究小組首次發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜膠質(zhì)細(xì)胞的光學(xué)機(jī)理，這為如何改善視力探索了新路误褪。研究發(fā)現(xiàn)人類的視網(wǎng)膜不僅是捕捉信息的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)责鳍，還是一個(gè)復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)。

本古里安大學(xué)研究人員提出了新的量子計(jì)算機(jī)模型兽间，設(shè)計(jì)利用了最近發(fā)現(xiàn)的馬約拉納粒子及其與光的獨(dú)特互動(dòng)特性历葛，新型固態(tài)原件可存儲(chǔ)和處理量子信息，其可控性優(yōu)于現(xiàn)在的其它材料寇羔。

巴伊蘭大學(xué)研究人員發(fā)明了可治療癌癥的納米機(jī)器人宾哼。這種納米機(jī)器人可注入病人體內(nèi)，它能夠識(shí)別并殺死癌細(xì)胞甫页，而不影響健康細(xì)胞压荠。到目前為止，機(jī)器人可以識(shí)別包括白血病和實(shí)體瘤等十幾種類型的癌癥裸朱。這種機(jī)器人還可幫助檢查癲癇患者和糖尿病患者胰島素水平韩宦。特拉維夫大學(xué)研究人員使用納米技術(shù)治療耐藥卵巢腫瘤，這種全新的納米藥物輸送系統(tǒng)龟付，使用特定的納米粒子集群计胶，引導(dǎo)和輸送化療藥物在特定的腫瘤細(xì)胞聚集，產(chǎn)生顯著療效。

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