南京师范大学稀土生物无机化学课题组黄晓华教授团队与北大-耶鲁植物分子遗传学及农业生物技术联合中心邓兴旺教授团队合作，首次揭示轻稀土镧和重稀土铽为代表的稀土元素在植物细胞内的行为和生活周期。研究者从不同浓度的稀土离子分别作用于农田及实验室植物并全生育期进行追踪研究发现，外源低剂量稀土未进入细胞，以纳米配合物形式锚定于质膜上激活叶细胞内吞作用，继而引发胞内至胞外促进细胞扩增的一系列的响应，使作物产量增加10%～15%；随外源稀土剂量增高，稀土纳米配合物在质膜上增多并通过正常及异常内吞作用进入细胞，在细胞内继续强烈地激活内吞。该研究回答了困惑人们已久的稀土植物无机化学的一些关键科学难题。

　　莫斯科理工学院、俄罗斯超硬和新型碳材料技术研究所（FSBITISNCM）和密西根大学的研究人员采用一种新方法合成了超硬富勒烯材料，硬度超过钻石。它是一种由碳簇或由碳原子组成的球形分子构成的聚合物。碳簇是以60个原子组成球体形式的碳分子。碳球内的富勒烯以不同的方式排列，这种材料的硬度很大程度上取决于其如何相互关联。该超硬富勒烯技术，以60个原子组成球体形式的碳分子通过共价键在所有方向相互连接，该材料被科学家称为三维聚合物。然而，还没有找到以工业规模生产这种有前途材料的方法。主要困难在于开始反应需要的13GPa高压，现代大规模的设备不能提供这样的压力。研究人员证明添加二硫化碳到最初的混合试剂中可以催化合成富勒烯。

　　美国科学家研制出了一种新的陶瓷材料，由纳米支杆相互交错而形成。这是有史以来最坚固且最轻质的材料之一。由加州理工学院的材料科学家茱莉亚·格里尔领导的研究团队发现，通过对纳米材料的支杆和节点进行认真地设计，他们能制造出陶瓷、金属和其他压碎后能恢复的材料，就像海绵一样。这种材料不仅坚固而且轻质，可以像羽毛一样漂浮在空中。格里尔团队证明，通过改变管壁的厚度，可以很好地对材料是否容易破碎进行控制。当管壁很厚时，陶瓷会在压力下粉碎，和我们想象的一样，但当管壁仅为10纳米厚时，材料在压力下也会弯曲，但随后会恢复其形状。研究人员表示，这种新材料或许非常适合用作制造电池的原料。

　　美国德克萨斯大学阿灵顿分校的研究小组找到了一种不借助外部降温设备并能在室温下将电子温度降至-228℃的方法。借助这种方法，可以使电子设备在使用很少能量的情况下正常工作。该小组构建了一种纳米结构，此结构按照源极、量子阱、隧道势垒、量子点、另一个隧道势垒和一个漏极的顺序排列组成，通过抑制电子激发态的方式为电子降温。该小组正在尝试利用这项技术制造全新的节能晶体管。使用这项技术的晶体管后，未来常用的智能手机、平板电脑等个人电子设备将会有更长的续航能力。除了潜在的商业价值外，这项技术可应用于军事领域，为军用设备电池大幅减重，减少士兵负重。还可应用于遥感设备、远程操作的无人机以及高功率计算设备。

　　两种分开存放时不起化学反应的液体，混合后会引发两个反应——第一个反应能够把混合物变成凝胶，第二个反应则逐渐将其凝固成硬塑料。需要找到一种方法来合并这两种液体，使两个反应在一个单一的系统里发生，并且是在不同的时间。研究人员首先使用了包含有微小通道的普通塑料。这种材料是在塑料呈液态时加入纤维，之后在其凝固后除去纤维所制成的。随后在每一个“微通道”中注满了其中一种液体。接下来，研究人员对塑料进行了受控冲撞，旨在形成一个孔洞和无数的裂缝。这一过程导致微通道破裂，进而使液体流出、混合并最终固化。在这一过程中，注满一个直径约为1公分的孔洞需要20分钟，而这种凝胶大约需要3个小时便可以凝固为坚硬的塑料。

　　日本京都大学的研究人员利用镁开发出一种蓄电池，与锂电池相比，其充电量和放电电压更高，而成本则低得多。镁与锂相比有多种优点，比如锂的熔点约为180摄氏度，而镁的熔点高达650摄氏度，镁的蕴藏量也比锂丰富得多。不过，开发镁电池也面临一些技术困难，例如此前一直没找到合适的正极材料，同时也缺乏能帮助稳定充电和放电的电解液。内本喜晴研究小组发现，使用一种铁硅化合物作为电池正极，以一种含乙醚的有机溶剂作为电解液，可以制作出镁蓄电池。这种电池的充电量达到了锂电池的1.3倍，其放电的电压也比锂电池高了2伏特，并且实现了稳定的充放电，其材料费用却只有锂电池的约10％。通过改良这种镁蓄电池的电解液，还能进一步增加充电量。

　　中国科技大学的曾杰课题组近期制成了一种五角星形金铜合金纳米材料，具有良好的光学性质、催化性能和稳定性，在动物实验杀死癌细胞方面表现优异。金纳米材料具有优越的光学和催化性质，却被昂贵的价格限制了应用范围，而另一种金属铜虽然价格低，但在纳米尺度上很不稳定，容易被氧化。为解决这一难题，中科大合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰课题组采用将金和铜离子共同还原的方式制成了一种被称作“纳米之星”的新材料，既保持了优越的性能，且制作简单方便，有望广泛应用于生物诊疗和催化领域。实验中在患有乳腺癌的小鼠体内注射此材料，并在肿瘤处用近红外激光进行照射，纳米晶体吸收近红外光并转化成热，产生局部高温，从而杀死癌细胞。

　　麻省理工学院的科学家研制了一种变形材料，可使机器人在坚硬和柔软状态之间变换。机械工程和应用数学系教授阿奈特-霍索伊研制的这种材料能够以低成本实现机器人的特殊能力。这种材料还可用于制造可变形外科手术机器人，它将移动穿过人体，在没有伤害任何器官和组织的情况下抵达特殊区域。也可用于搜寻营救任务，钻进碎石之中寻找幸存者。为了制造一种能够在湿软和刚硬状态之间转换的材料，研究人员在蜡上覆盖一层晶格结构，蜡涂层在适度加热的情况下，可以从坚硬外层转变为柔软的表面。霍索伊教授指出，在每个泡沫涂层框架放置一根连线，可以通电加热并融化周边的蜡涂层。再次关闭电流，将使材料冷却下来恢复原先的刚硬状态。

　　研究人员调查了特立尼达和多巴哥境内的拉布雷亚沥青湖，发现只需极少量的水便能够支撑以石油为食的生物体的生存。拉布雷亚沥青湖内的水滴只有几微升大小，只有一滴水的1/20。在对从水滴中提取的DNA进行测序后，发现了大量细菌和甲烷生成菌以及一些单细胞生物体。研究者将琥珀油与蒸馏水混合作为对照组，发现微液滴内的化学成分与前者完全不同，这意味着微液滴内的生物体在不断地处理石油。极小型的以石油为源泉的生物圈可以分散在整个沥青湖的水滴中。这个新发现为石油公司降低储油库内的生物降解速率提供了一种潜在的手段，生物降解后的石油残渣很难被提取出来，因此也被称为重油。该微液滴还可能有助于清洁已经泄漏的石油。

　　美国和中国的研究人员合作开发出一种技术，能让材料自动识别它周围的环境，适应并模仿周围环境。美国休斯敦大学机械工程副教授余存江介绍说，研究光电拟态系统是受头足纲动物的启发。研究人员模仿章鱼皮肤功能开发了一种原型设备，能产生黑白花纹，具有不同的灰度，自然配合周围环境实现转变，无需用户输入指令或进行外部检测。这种设备还能设计为在全彩色光谱下工作。虽然现在的原型设备还不到一平方英寸，但很容易扩大制造。设备表皮柔韧灵活，由多层超薄层构成，并结合半导体促动器、开关元件、无机反射器感光元件和能与背景颜色自动匹配的有机变色材料。他们研究的材料包括一种像素设备，能模拟章鱼皮肤内的每个关键要素。