中國粉體網(wǎng)訊 從基于納米纖維膜的水凈化技術到用于液晶顯示的光學補償薄膜,從可穿戴的纖維狀能源器件到面向智能服裝的低維功能材料……這些高精尖材料背后,都有同一個關鍵詞:低維材料。
日前,江明、顏德岳等7位院士與60多名來自國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)高層的專家學者以“低維材料體系基本科學問題和應用探討”為題,在滬開展深入研討與交流,并建議加強低維材料的研究與應用。
美國工程院院士、東華大學先進低維材料中心主任兼首席科學家程正迪介紹說,在實體空間中,材料總是表現(xiàn)出長、寬、高3個維度,因此人們?nèi)粘K姷牟牧弦话愣际菗碛邢喈敶缶S度的條、面、塊。然而,當這些材料逐漸地變薄、變細、變小,在長、寬、高等某些維度或全部維度上的尺寸足夠小時,就會成為“低維材料”。例如零維材料(量子點、原子簇等)、一維材料(高性能纖維、納米線等)、二維材料(功能膜材料等)。
事實上,當材料在某一維度的尺寸足夠小時,比如達到一個分子乃至一個原子的尺度范圍時,就會展現(xiàn)出不同于日常材料的特性,在力學、光學、磁學等領域具備神奇性能,變身為傳說中的“智能材料”。
程正迪表示,從可折疊的柔性電池、可彎曲的非平板顯示器,到可穿戴的電子智能終端……當材料更輕或更薄乃至隱于無形時,這些低維材料就可以實現(xiàn)對物質(zhì)和能量的調(diào)控,促進生命健康、智能生活、航空航天、深地深海探測等領域的升級變革。
復旦大學教授江明表示,低維材料覆蓋廣泛,基礎知識的積累對推動高新材料發(fā)展具有重要作用,必須關注“在新條件下如何應用基礎知識立足經(jīng)典問題來發(fā)展新材料”這一關鍵問題。上海交通大學教授顏德岳表示,低維材料如今已發(fā)展到關鍵期,任何科學問題的發(fā)展都是以基礎科學研究為前提,“在低維材料研究中,應同樣以應用研究為導向,重視基礎科學問題研究”。
程正迪還表示,21世紀是交叉學科的時代,新學科在21世紀能夠成長,首先應在科學上有延展性、在學術上有包容性、在社會上有應用性。低維材料體系就是軟物質(zhì)科學、工程、物理的重要交叉,這個新型學科融合了有機、無機、金屬等學科,包含了很多現(xiàn)代科學問題,尤其化學上的合成多樣性、加工上的多尺度性等使該學科具有了很強的生命力,相信低維材料研究前景廣闊。
與會專家學者表示,低維材料體系研究和應用亟待各方密切合作,努力面向國家重大需求尋求突破,為科技創(chuàng)新作貢獻。