受生物启发：一种能够捕捉光能的新型纳米材料诞生

据外媒报道，受大自然的启发，美国太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究人员与华盛顿州立大学的合作者一起，创造了一种能够捕捉光能的新型材料。这种材料提供了一种高效的人工光收集系统，在光伏和生物成像方面具有潜在的应用。

这项研究为克服创建分层功能性有机-无机混合材料所涉及的困难挑战提供了基础。自然界提供了分层结构混合材料的例子，如骨骼和牙齿。这些材料通常展示了精确的原子排列，使它们能够实现许多特殊的性能，如增加强度和韧性。

PNNL材料科学家，本研究的通讯作者陈春龙和他的合作者创造了一种新材料，反映了天然混合材料的结构和功能的复杂性。这种材料结合了类似蛋白质的合成分子的可编程性和基于硅酸盐的纳米团块的复杂性，创造了一类新的高度坚固的纳米晶体。然后他们对这种二维混合材料进行编程，创造出一个高效的人工光收集系统。

陈春龙表示：“尽管这项研究仍处于早期阶段，但POSS-eptoid二维纳米晶体的独特结构特征和高能量转移有可能被应用于许多不同的系统，从光伏到光催化。他和他的同事将继续探索这种新混合材料的应用途径。”

基于石墨烯的“魔术”材料，可以转变为具有超导性的电子设备

麻省理工学院的研究人员和同事将由原子薄碳层组成的“魔术”材料变成了三种有用的电子设备。通常，对于量子电子产业来说，所有这些关键设备都是使用需要多种制造步骤的多种材料制成的。MIT方法自动解决了与那些更复杂的过程相关的各种问题。

结果，这项工作可以为包括量子计算在内的应用引入新一代的量子电子设备。这些设备可以是超导的，也可以在没有电阻的情况下导电。然而，他们通过一种非常规的机制来做到这一点，通过进一步的研究，可以为超导物理学提供新的见解。

在这项工作中，证明了魔角石墨烯是所有超导材料中用途最广的，这使我们能够在单个系统中实现多种量子电子器件。使用这个先进的平台，能够首次探索仅在二维中出现的新型超导物理学。

新型合成纤毛：使微型软体机器人能够在液体中移动

草履虫和某些其他微生物通过来回甩动被称为纤毛的附属物在液体中移动。科学家们现在已经开发出一种新型的合成纤毛，可用于微型机器人等。纤毛从微生物的身体中伸出来，通过反复向前伸出然后向后扫动来推动它在液体环境中移动。它们不是齐头并进，而是开始分别移动，一个接一个，形成“波浪”，沿着微生物的长度方向移动。

研究人员以前曾创造过更大规模的人工纤毛，但这些系统往往在机械上相当复杂，而且体积太大，无法纳入小型设备中。然而，荷兰埃因霍温科技大学的一个团队最近创造了一个微小的软体机器人，它利用了一种更小、更简单的纤毛形式。

现在研究人员希望，一旦进一步发展，该技术可以在微流控系统内的泵，或用于输送药物或在患者体内执行其他功能的柔性微型机器人等应用中找到用途。

新型橡胶染料：更直观了解汽车引擎磨损情况

虽然有些人认为电动汽车能够持续运行下去，但事实上汽车的引擎会随着时间的推移而磨损。根据一项新的研究，特殊的染料可以让驾驶员和机械师知道这个时间即将到来。汽车和其他设备中的电动机包含紧密缠绕的铜线，这些铜线被涂在一种绝缘树脂中。由于电机产生的热量等因素，这种树脂随着时间的推移变得越来越脆。它最终会出现裂纹和故障，这时就必须更换电机。

不过，在出现裂纹之前没有简单的方法确定树脂已经退化到什么程度了。来自德国马丁·路德大学哈雷·维滕贝格分校的科学家近日联合 Elantas 绝缘材料公司最近发现，四种常用的树脂在受热时都会逐渐释放出一种特定类型的酒精。

研究人员用各种与这种酒精结合的染料进行了实验，这些染料不会影响树脂的功能特性。他们最终选择了一种在紫外线下通常会发红橙色的染料，但在与酒精结合时变成绿色。存在的酒精量越大，染料的荧光就越绿。

重量轻且能够自我修复的血管复合材料

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员从生物循环系统(如血管或树上的叶子)中汲取灵感，十多年来一直致力于开发血管化结构复合材料，创造出重量轻、能够自我愈合和自我冷却的材料。

但现在，研究团队通过利用现成的树脂进行前端聚合，将两天的制造过程缩短到大约两分钟。

在过去的几年里，我们一直在寻找用高性能材料制造血管网络的方法，相关人员说，这是一个真正的突破，在结构材料中制造血管网络，节省了大量时间和能量。

来源：cnBeta.COM、贤集网、TechEdge、中国复合材料学会