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  复旦大学高分子科学系和先进材料实验室彭慧胜研究团队通过设计一种新的旋转平移制备法,首次成功制备出可拉伸的线状超级电容器,从而有效结合了高分子材料的弹性及碳纳米管的优异电学和机械性能,解决了可穿戴智能设备中的技术难题。这种电容器可弯曲、折叠和拉伸,且在拉伸75%的情况下仍能100%保持电容器的各项性能。这种线状电容器可进一步编织成各种形状的织物,并可集成于各种微型电子器件上,从而满足未来对于微型能源的需求。《应用化学》还专门以“超级可拉伸电子器件”为题进行了新闻发布:为了实现电子织物的长期稳定工作,必然要求所有的元件是柔性和可拉伸的。中国的研究人员现在发明了一种新型的(线状)超级电容器,完全满足了这个方向的要求。
  来自美国斯克利普斯研究所和中国国家新药筛选中心、中国科学院上海药物研究所的科学家,在国际上首次解析了胰高血糖素受体7次跨膜区域的三维分子结构,从而改变了长期以来在B型G蛋白偶联受体结构研究方面所遭遇的困境。利用该成果,研究人员有望设计和开发出治疗2型糖尿病的口服新药。G蛋白偶联受体分为A、B、C、D、E、F等六种类型,约有40%的现代药物以这类受体为靶点。从破解第一个G蛋白偶联受体三维分子结构至今,已获解析的均属于A型。从对维持生命活动的重要程度来看,B型G蛋白偶联受体的作用不可忽视。此次研究人员获得了分辨率为3.4埃的胰高血糖素受体7次跨膜区域的蛋白晶体,并构建了该受体与胰高血糖素进行分子识别的结构模型。
  一个由中、美、俄等多国科学家组成的国际研究小组在极端高压下,把普通食盐变成了全新的化学物质。该研究由纽约州立大学石溪分校艾特姆·奥甘诺夫和卡内基华盛顿研究所的亚历山大·冈察洛夫负责,在德国电子同步加速器X-射线光源PETRAⅢ和其他几个研究中心进行了实验。按传统化学中的八隅体规则,Na和Cl只能是1个Na原子结合1个Cl原子的形式,不可能有其他形式。实验中,研究人员给食盐施加了20万大气压,而在PETRAⅢ更高,增加了额外的冲击力,生成了一些“不可能”的物质,如氯化三钠和三氯化钠。奥甘诺夫说“这是一场化学革命的开始”。在20万大气压下,理想的稳定化合物就违背了传统化学规则。而地球中心压力为360万大气压,在这种条件下,许多化学课本上的法则都不再适用。
  中国科学院大连化学物理研究所杨学明团队在表面光化学反应动力学研究工作中取得新进展。他们利用自行研制的基于高灵敏度质谱的表面光化学装置,系统地研究了单分子层甲醇覆盖的TiO2(110)表面在紫外光照射后的反应动力学过程。在波长266nm光照条件下,甲醇分子光致解离的量子产率比波长355nm光照产率高两个量级左右,而TiO2对266nm的吸收效率仅为355nm的两倍。这个实验结果表明光子能量对光催化效率有着重要的影响。一种可能的解释是光激发产生的电子和空穴直接与甲醇分子作用,诱发了化学反应,而不是弛豫后再与甲醇分子作用诱发反应。另外一种可能的解释是光致激发产生的电子和空穴复合后生成高激发模式的声子,其与甲醇分子耦合后激发分子的某些振动模式,促使甲醇解离。(ChinaUnix)

  中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米和界面研究组采用自行研制的深紫外激光光发射电子显微镜等手段,首次直接观察到了单层石墨烯和金属表面之间构成的两维限域空间中的表面反应过程,并对这些过程的反应动力学进行了测定。研究发现,石墨烯和金属表面间形成的两维纳米空间中可以发生限域催化反应。因此,单层石墨烯对其表面下的化学过程具有显影的作用,使得科学家能够利用表面成像技术实现对限域状态下单原子层反应的原位研究,并能够明确观察到单层石墨烯对发生在其表面下化学过程的显著限域效应。可以利用深紫外PEEM/LEEM所具有的独特的空间分辨和化学分辨能力,在多相催化、表面纳米结构生长等领域开展原位动态研究。

  最近出版的《先进材料》杂志报道,美国爱荷华州立大学XinweiWang教授对棒络新妇蛛和金丝蜘蛛织出的蜘蛛丝的性质展开了研究。研究发现,这些蜘蛛丝,特别是用于固定蛛网的拖牵丝,其热导性能胜过大多数材料,包括一些热的良导体。测量显示,蜘蛛丝的热导率为416W/m·K。这是人们发现的热导率最高的有机组织,只有少数材料比它更高(如:银、金刚石)。此外,研究者还发现,蜘蛛丝被拉伸时,热导率也会上升,蜘蛛丝拉伸20%,热导率也会提升20%。这一性质来源于蜘蛛丝完美的分子结构,包括含有纳米晶的蛋白质以及连接蛋白质分子的弹簧形结构。蜘蛛丝的高热导性加上它自身的高强度高韧性,令它可能在柔性散热电子部件、织物等领域发挥作用。

  4月6日出版的《科学》杂志报道,美国和西班牙的科学家日前在有关数据存储技术的研究中取得重大突破,他们发现了一种不用电流而仅通过机械压力就可以把信息更加有效地储存到记忆材料之中的全新方法。以美国内布拉斯加大学林肯分校物理学家阿里克谢·格林罗沃曼为首的研究人员,用顶端半径约10纳米的探针来扫描铁电材料的表面,并记录它所提供的反馈信息。他们在研究中发现,同样大小的信息还可以通过对铁电材料表面施加压力而被简单地记录下来。在这一过程中,探针顶端的工作像一台纳米级视觉打字机,它可以将数据写在铁电薄膜上每一个特定区域,并且对材料表面没有任何伤害。这个发现第一次证明了机械力能够被用于改变物质上某个区域的极化度。

  4月15日《自然—化学》在线发布论文,宣布英国格拉斯哥大学研究人员的一项惊人研究成果——用3D打印技术在自己家中制造药品。格拉斯哥大学的李·克罗宁教授和他的研究团队对一台3D打印机进行改良,在其中加入装有化学药品的容器。经过改造,3D打印机相当于拥有了一个小型“反应件”,可以合成用户所需药品。通常,这种“反应件”只存在于大型化工设备之中。此项创新将大大降低药品制作成本,使更多的癌症患者能够接受到之前所负担不起的昂贵治疗。此外,该技术还能使医生更为精确地对症下药,甚至能够让患者在家中自制药品。克罗宁教授指出:“3D打印机能够革新发展中国家的医疗保健方式,能够使病情诊断和治疗更为高效和经济实用。”

  英国的一项新研究显示,在用木材制造生物燃料的过程中,如果在粉碎木材时添加某种离子液体作为润滑剂,可显著降低该环节所消耗的能源成本,其终端产品——生物乙醇的价格有望因此降低10%。英国帝国理工学院等机构的研究人员在新一期《绿色化学》上报告说,研究发现,如果在粉碎过程中加入某种离子液体,可把这个环节所消耗的能源量降低80%,把粉碎每吨木材需消耗的能源成本降到约1.6英镑。研究人员安尼斯卡·布兰特说,离子液体在粉碎木材的过程中主要发挥润滑剂的作用,它所能帮助节省的能源让研究人员惊讶。该研究提供的数据显示,如果在生物燃料产业链上如此节约成本,可使每升生物乙醇的价格下降0.03英镑,目前生物乙醇的价格约为每升0.3英镑。

  近日出版的英国《自然—通信》杂志称,美国麻省理工学院等机构的研究人员开发出了可拍摄墙角一侧物体的新技术。这项技术利用的是光在墙壁上的反射。在实验中,相机和目标物体分别位于一个墙角外立面的两侧,墙角前方不远处还有一堵墙,这架特制相机会发出高频激光脉冲,激光打到前方的墙上,再反射到目标物体上,从目标物体上再次反射的光线其中会有部分经过墙壁反射后回到相机镜头中,对收集到的这部分光线进行处理,就可以得出目标物体的大致影像。利用这一技术,研究人员成功地拍摄到了藏在墙角另一侧物体的影像,但目前需要电脑计算数分钟才能得出结果。研究人员认为,今后可以把这个时间缩短到几秒钟,到那时,“隔墙拍照”的实用性会大大增强。

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