新材料大事记


来源:中国建材报

[导读]  新材料事件大盘点,专家建议加快推进海洋生物材料产业化;中国从玉米芯里“变出”石墨烯;乌克兰成功研发出生物相容性钛合金植入材料;新型聚合物材料能让显示屏自我修复……新材料行业新闻一览无余!

中国粉体网讯 新材料事件大盘点,行业新闻一睹为快!


专家建议加快推进海洋生物材料产业化


5月21日,中国生物材料学会海洋生物材料分会成立大会暨首次高层学术论坛在青岛举行。与会专家建议,应进一步推进海洋生物材料产业化。


论坛上,暨南大学教授、中国生物材料学会海洋生物材料分会主任委员周长忍介绍,生物材料是专门用于人体治病、诊断、康复、保健的材料。海洋生物材料,顾名思义,是指从海洋生物里面提取的材料,相比于其他生物材料,海洋生物材料多是人体可以吸收的,与人体的相容性好。不同于陆地生物会感染传染性疾病,海洋生物的安全性更高。同时,海洋生物材料来源丰富,价格也相对低廉。


2016年,青岛市实现海洋生产总值2515亿,占GDP比重超过四分之一。其中,海洋生物医药产业实现增加值48亿元,占海洋经济比重达12%。青岛拥有中国海洋大学、中国科学院海洋研究所等研发机构,十分重视海洋生物材料的发展。青岛市副市长张德平说,当前,青岛市正积极推进海洋科研成果转化为现实生产力,海洋生物医药产业将作为重点产业进一步推进。


中国生物材料学会副理事长、北京大学前沿交叉学科研究院研究员奚廷斐认为,目前我国海洋生物材料的产业化并不理想。从科研成果到产业化生产,需要稳定成熟的技术作支撑,这对于企业和科研人员来说都是一场博弈。作为科研工作者,要推动海洋生物材料成果转化,一方面科研要瞄准市场,紧盯产业化的源头,另一方面要寻求志同道合、不急功近利、有社会责任感的合伙人。


据悉,本次论坛由中国生物材料学会主办,由青岛博益特生物材料股份有限公司承办,旨在为生物材料工作者提供一个多学科交叉对话和交流的平台。


中国从玉米芯里“变出”石墨


近日,由黑龙江大学和济南圣泉集团股份有限公司联合完成的“生物质石墨烯材料绿色宏量制备工艺”项目通过专家组鉴定。鉴定认为,该项目在国际上首创了从生物质中提取制备石墨烯材料的技术路径。


传统印象里石墨烯只能来源于石墨矿物质,现如今有一种颠覆传统的新方法,中国专家利用从玉米芯中提取糠醛等物质后剩余的纤维素为原料,制备了生物质石墨烯材料,还实现了批量生产,已创超亿元产值。


付宏刚教授带领的黑龙江大学功能无机材料化学实验室独辟蹊径,利用玉米芯里的纤维素进行化学重组,合成生物质石墨烯材料。该团队通过“基团配位组装析碳法”实现了生物质石墨烯材料的宏量制备,还在研发利用玉米秸秆制备石墨烯的制备工艺。2014年建立了世界上首条年产20吨的生物质石墨烯材料宏量制备生产线,2016年扩产至100吨。据悉,项目首创将生物质石墨烯材料应用于多种纤维复合并成功均匀分散,首次实现了生物质石墨烯材料的成果转化和石墨烯纤维制品的商业化。


据悉,中国玉米芯年产量高达1亿吨,年产100吨生物质石墨烯材料支撑的产品线可带来3亿~5亿元产值。


乌克兰成功研发出生物相容性钛合金植入材料


日前,乌克兰国家科学院材料科学研究所成功研发出一种全新钛基(Ti-Si-Nb)生物相容性合金,这种钛合金材料的特点是弹性模量低,从而优化与骨材料的相容性。钛合金材料元素对人体无毒,在一定程度上对人体有益。


根据乌克兰国家医学科学院伤骨科研究所进行的对比试验结果,这种新型钛合金材料生物力学相容性比目前广泛用于医药领域的金属材料(不锈钢,钛合金ВТ6)的性能超过5%~20%。乌克兰国家卫生部、乌克兰预防毒理学、食品安全和化学品国家科研中心对该种钛合金材料植入体运用给予积极评价。


此外,该研究所还成功开发出生物活性陶瓷支架用于培育病人的自体细胞,医学专家在再生医学中使用这种材料代替供体骨,用于恢复大量丧失的骨组织。在钛植入体表面使用无菌生物活性陶瓷涂层,可提高骨植入体的可靠性,符合强度要求,同时确保植入体与伤口感染处骨组织的快速融合。


新型聚合物材料能让显示屏自我修复


近日,美国加州大学河滨分校的科研人员开发出一种具有延展性并能导电的透明聚合物材料,可实现电子设备和机器人的自我修复,特别适用于手机屏幕和手机电池。该研究成果在2017年举办的第253届美国化学学会年会上展出。


自我修复材料是一种在物体开裂或受损时能自动进行修复的新型材料,人类皮肤就具备自我修复的能力。自我修复材料可应用于手机和电池上,让摔裂的手机屏修复如新,或让摔断的电池恢复供电功能。


自我修复的关键是化学键。材料中存在两种类型的键:一种是较强的共价键,一旦断裂不容易重新整合;另一种是较弱的非共价键,非常有活性,比如氢键。大多数自我修复聚合物主要依靠氢键或金属配体构成,但这些非共价键并不适合制造离子导体。


此次,研究人员采用了离子偶极相互作用的非共价键,其具备一种特殊的黏合力,这种力存在于带电离子和极性分子之间。离子偶极相互作用此前从未应用于设计自我修复聚合物,新实验证明,其特别适合离子导体。


新的自我修复材料由一种极性可延展的聚合物——偏氟乙烯和六氟丙烯聚合物以及离子盐构成,可以拉伸到正常尺寸的50倍,其断为两半后,能在一天之内实现完全自动对接。为了测试新材料,研究人员利用它制作了一种“人造肌肉”,在两层离子导体间放置了一个绝缘膜。结果显示,新材料可对电信号作出反应,带动人造肌肉移动。目前,研究人员正在高湿度环境等恶劣条件下对此材料进行测试。此前的自修复聚合物在高湿度环境下表现不佳,因为材料进水后,会改变机械性能。目前,他们正在对聚合物进行微调,以使其更接近实际应用。


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