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徐堅教授:材料科學(xué)成為人類進步的強大“引擎”
2010-02-04  來源:中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:徐堅 材料科學(xué)

 
    中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研發(fā)出一種具有高吸收系數(shù)的有機染料C217,實現(xiàn)了寬光譜吸收。在以乙腈為電解質(zhì)溶劑的器件中達到了9.8%光電轉(zhuǎn)換效率,結(jié)合無溶劑離子液體電解質(zhì),實現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率達8.1%的長期光熱穩(wěn)定的染料敏化太陽電池。這兩項指標均為有機染料敏化太陽電池的最好結(jié)果,研究論文發(fā)表在《化學(xué)通訊》上。
 
    中科院上海硅酸鹽研究所對La、Sn摻雜的PZT95/5型鐵電陶瓷研究,發(fā)現(xiàn)了一種電場誘導(dǎo)產(chǎn)生的亞穩(wěn)態(tài)鐵電相(FEIN),該FEIN相隨溫度升高而失穩(wěn),發(fā)生FEIN-AFE相變。該相變伴隨有較大的極化變化,可獲得較高熱釋電響應(yīng),峰值熱釋電系數(shù)可高達160×10-8Ccm-2K-1,是目前國際商用鈦酸鍶鋇BST熱釋電陶瓷的4~5倍,研究論文發(fā)表《應(yīng)用物理快報》上。
 
    中科院物理所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室與國家納米科學(xué)中心合作,通過CNT形成連續(xù)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使CNT與聚合物鏈在分子水平耦合,具有網(wǎng)狀納米管結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維,與短CNT隨機分布加固復(fù)合材料相比,其強度發(fā)生了數(shù)量級增強,研究論文發(fā)表在《納米快報》上。中國科技大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室(籌)研究了吸附在Cu(100)表面的單個三聚氰胺分子可以通過人工單分子操控被改造為具有顯著整流效應(yīng)和開關(guān)效應(yīng)的雙重功能分子,實現(xiàn)了單分子機械開關(guān)效應(yīng),相關(guān)研究發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》上。
 
    中科院物理所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室(籌)制備出系列摻雜的高質(zhì)量氧化物超導(dǎo)體Bi2Sr2-xLaxCuO6單晶,獲得了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變熵的變化,欠摻雜銅氧化物超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變前后存在熵變,不滿足BCS物理圖像;在正常態(tài)已經(jīng)有部分電子庫柏對存在,而超導(dǎo)轉(zhuǎn)變則對應(yīng)于相位相干特性的建立,相關(guān)研究論文發(fā)表在《物理綜述快報》上。
 
    以上描述了從不同著名期刊上所看到國內(nèi)外部分基礎(chǔ)研究成果,足以說明材料研究仍在高速發(fā)展,正在醞釀著新的突破。下面只是我國在材料領(lǐng)域的一些宏觀情況,包括人才、設(shè)施與材料產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。從2004年到2009年7月,根據(jù)統(tǒng)計,全世界的材料發(fā)明專利受理數(shù)共計403萬件,其中日本、美國分別占總量的26%和25%。中國占17%,排在第三位,共79萬件;位于第四位的韓國為7%。特別值得指出的是,從2008年起,中國發(fā)明專利受理數(shù)已超過日本和美國,數(shù)量位居世界第一,達到了28.5萬件。
 
    新材料領(lǐng)域初步形成了較完整的材料研發(fā)體系,擁有國家重點實驗室24個、國家工程研究中心材料33家(80多家)、國家工程技術(shù)研究中心材料43家(141家)、國家新材料產(chǎn)業(yè)化基地52個、火炬基地103個、發(fā)改委國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地7家。材料領(lǐng)域人才隊伍日益壯大,擁有高端人才590余人,其中中科院院士105人、工程院院士120人、入選“長江學(xué)者”、“百人計劃”370余人;企業(yè)科技人員約100萬,其中傳統(tǒng)材料49.4萬(工程師28萬)、新材料50.7萬(大學(xué)及以上學(xué)歷34萬,其中研究生3.5萬);每年材料類大學(xué)畢業(yè)生4萬余人、碩士4200余人、博士1100余人。
 
    從我國材料產(chǎn)業(yè)總體來看,鋼鐵、水泥、玻璃、紡織品等基礎(chǔ)原材料的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)總量穩(wěn)居世界前列,基本滿足國內(nèi)需求,成為基礎(chǔ)原材料世界生產(chǎn)與消費大國,在我國工業(yè)體系中占有較大比重。新材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚,但發(fā)展很快,新材料產(chǎn)業(yè)通過自主創(chuàng)新,在一些領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢,如非線性光學(xué)晶體、納米碳管、高溫合金和功能陶瓷的研究和開發(fā)等方面初步形成了自身特色,通過材料領(lǐng)域科技成果的產(chǎn)業(yè)化,為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)提供了一批關(guān)鍵新材料,如集成電路用配套材料、超級鋼、稀土功能材料、鎂合金等已實現(xiàn)規(guī);a(chǎn)?傮w而言,新材料產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模還不大,多數(shù)處于發(fā)展初期,產(chǎn)業(yè)呈集聚發(fā)展趨勢、區(qū)域特色明顯,形成了各有優(yōu)勢、各具特色的發(fā)展格局。新材料的研究、開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用是我國從材料大國走向材料強國的重要標志之一,必須引起我們的高度重視。
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