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　　新材料的研发与突破，对我们的生活及人类文明的进程有着重要的作用，值得我们深刻 　　近日，华东理工大学教授朱为宏、中国科学院院士田禾联合英国利物浦大学教授AndrewCooper在构筑共价有机框架（COFs）材料研究方面取得突破性进展。相关研究成果在线发表于《自然》。

　　长期以来，COFs材料的“结晶性”和“稳定性”难以兼得，针对该问题，研究人员提出基于动态化学“重构共价有机框架（RC-COF）”的全新概念，通过可逆共价键预组装和合成后框架重构，为不可逆共价键制备了高结晶、高稳定的COFs材料，获得了优于所有已知COFs材料的 化碳吸附能力，以及可与同领域 水平材料相媲美的光催化产氢性能。

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两种材料“联姻”，生出能变形变色、可自我修复“后代”

　　四芳基 腈（TASN）具备力致变色性能，聚硅氧 液晶弹性体（LCE）是一种经典的可逆变形材料，将两种材料结合，能产生类似于变色龙和壁虎“联姻”后的效果，即获得善于伪装、能自我修复的功能材料。 　　作为伪装大师，蝰蛇毛毛虫可以变形成蝰蛇形状吓跑捕食者，变色龙可以根据环境变化调节自己的肤色……数百万年的自然进化，赋予许多生物不同的求生技能。 　　生物的这种“主动避险”技能，也给了科研工作者研发新型仿生材料的灵感。近日，东南大学智能材料研究院院长、欧洲科学院院士、化学化工学院李全教授团队利用四芳基 腈（TASN）和聚硅氧 液晶弹性体（LCE），合成TASN-LCE材料。他们用这种材料构建的海星状软驱动器，不仅可以随着温度变化而变形、响应热量变化和机械压缩变换颜色，还能自愈合、再加工。相关成果近期在线发表于化学领域国际 期刊《德国应用化学》。 　　“合成TASN—LCE材料，过程很复杂，而且合成过程使用的化学试剂很昂贵，有的还有剧毒。”杨洪表示，想成为工业原料，这款材料还要进行抗疲劳性等力学性能测试，这些都需要进一步展开系统研究。03一种新型生态友好涂层，可以使聚氨酯泡沫等具有阻燃性 　　目前，科学家们展示了一种新的涂层，旨在限制建筑中使用的木材的可燃性，可以为人提供更多的时间来逃离火灾，也阻碍其蔓延。这种环保型阻燃剂也可以应用于其他易燃材料，如聚氨酯泡沫、纺织品和三维（3D）打印的部件。 　　根据美国国家防火协会的数据，家庭火灾占火灾死亡人数的大部分，每年造成数十亿美元的财产损失。安装烟雾探测器和消防喷头可以起到帮助作用，但另一种方法是使建筑材料的可燃性降低。这就是ThomasKolibaba博士的目标，他正在为这些材料创造一种新的涂层。 　　这种处理方式可以通过浸渍、喷涂或压力处理来沉积，可以使房屋更加安全。这种涂层可以减少火焰的蔓延和烟雾的产生，这可以限制损失并给人们更多的时间来撤离。该项目的主要研究者观察到，与现有的大多数阻燃处理方法相比，新涂层的成分是环保的，而且价格也可能较低。04MIT团队设计改进新型“人造肌肉”材料，可驱动微型飞行器实现长时间高精度飞行 　　介电弹性体致动器（Dielectricelastomeractuator，简称DEA）能够基于电场驱动直接把电能转化成机械能，用于软体机器人的“肌肉”制作。不过，相较驱动刚性机器人的压电双晶片和电磁电机等刚性执行器，市面上大部分DEA的功率密度和寿命都较低，且需要较高的驱动电压。 　　为此，来自麻省理工学院（MIT）的研究团队设计了一种“基于并联多层电极材料技术、具有低驱动电压、强耐久性”的新型DEA，不仅能够提升微型飞行器的动力，而且使其各方面表现都优于当前同尺度下的其它飞行器。 　　相关论文以《一种由低压长寿命DEA驱动的高升程微型空中机器人》（AHigh-LiftMicro-Aerial-RobotPoweredbyLow-VoltageandLong-EnduranceDielectricElastomerActuators）为题发表在AdvancedMaterials上，并被选为该期刊的封面文章。05

“龙虾壳”新型仿生材料性能卓越

　　记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士团队首次提出了非连续布利冈结构的设想，并发展了一种程序化组装纳米纤维的方法，成功地创制出一种新型的轻质高强仿生非连续布利冈结构纳米复合材料，实现了非连续纤维桥连和布利冈构造诱导裂纹偏转的协同增韧。该成果对于研制高性能结构材料提供了新的组装方法。相关成果日前发表在国际期刊《物质》上。 　　布利冈（Bouligand）结构由单向纳米纤维片层螺旋堆叠构成，在骨、鱼鳞、龙虾壳等多种生物材料中广泛存在，是一种典型的纤维增强结构，直接决定这些生物材料的卓越力学性能。然而，蕴藏在自然布利冈结构中的智慧仍未得到充分开发和运用，已实现的仿生布利冈结构与自然布利冈结构相比，无论在结构层级还是结构精度方面都相差甚远。 　　研究人员基于所开发的有序组装纳米纤维基元的程序化装置，以环境友好的硬硅钙石纳米纤维和海藻 为原料，通过螺旋组装硬硅钙石纳米纤维于海藻 基体中，并结合溶胶-凝胶-薄膜转变过程，成功制备了非连续布利冈结构纳米复合材料。实验表明，该材料展现了卓越的力学性能，优于许多如鱼鳞片、层状骨、蟹螯等天然布利冈结构材料以及仿生布利冈结构类似物和部分工程纤维复合材料。进一步通过断口微结构分析与理论模拟，发现所研制的材料表现出裂纹偏转和纤维桥连增韧机制。 　　这项研究所研制的仿生纳米复合材料具有广泛的应用前景，如作为高损伤容忍性能的骨修复材料等，对于今后开发新型纳米纤维复合材料，提升传统纤维增强复合材料的性能具有重要的指导意义。

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