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徐堅(jiān)教授:材料科學(xué)成為人類進(jìn)步的強(qiáng)大“引擎”
2010-02-04  來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:徐堅(jiān) 材料科學(xué)

 
    中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研發(fā)出一種具有高吸收系數(shù)的有機(jī)染料C217,實(shí)現(xiàn)了寬光譜吸收。在以乙腈為電解質(zhì)溶劑的器件中達(dá)到了9.8%光電轉(zhuǎn)換效率,結(jié)合無(wú)溶劑離子液體電解質(zhì),實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.1%的長(zhǎng)期光熱穩(wěn)定的染料敏化太陽(yáng)電池。這兩項(xiàng)指標(biāo)均為有機(jī)染料敏化太陽(yáng)電池的最好結(jié)果,研究論文發(fā)表在《化學(xué)通訊》上。
 
    中科院上海硅酸鹽研究所對(duì)La、Sn摻雜的PZT95/5型鐵電陶瓷研究,發(fā)現(xiàn)了一種電場(chǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的亞穩(wěn)態(tài)鐵電相(FEIN),該FEIN相隨溫度升高而失穩(wěn),發(fā)生FEIN-AFE相變。該相變伴隨有較大的極化變化,可獲得較高熱釋電響應(yīng),峰值熱釋電系數(shù)可高達(dá)160×10-8Ccm-2K-1,是目前國(guó)際商用鈦酸鍶鋇BST熱釋電陶瓷的4~5倍,研究論文發(fā)表《應(yīng)用物理快報(bào)》上。
 
    中科院物理所北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與國(guó)家納米科學(xué)中心合作,通過(guò)CNT形成連續(xù)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使CNT與聚合物鏈在分子水平耦合,具有網(wǎng)狀納米管結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維,與短CNT隨機(jī)分布加固復(fù)合材料相比,其強(qiáng)度發(fā)生了數(shù)量級(jí)增強(qiáng),研究論文發(fā)表在《納米快報(bào)》上。中國(guó)科技大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)研究了吸附在Cu(100)表面的單個(gè)三聚氰胺分子可以通過(guò)人工單分子操控被改造為具有顯著整流效應(yīng)和開(kāi)關(guān)效應(yīng)的雙重功能分子,實(shí)現(xiàn)了單分子機(jī)械開(kāi)關(guān)效應(yīng),相關(guān)研究發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
 
    中科院物理所北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)制備出系列摻雜的高質(zhì)量氧化物超導(dǎo)體Bi2Sr2-xLaxCuO6單晶,獲得了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變熵的變化,欠摻雜銅氧化物超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變前后存在熵變,不滿足BCS物理圖像;在正常態(tài)已經(jīng)有部分電子庫(kù)柏對(duì)存在,而超導(dǎo)轉(zhuǎn)變則對(duì)應(yīng)于相位相干特性的建立,相關(guān)研究論文發(fā)表在《物理綜述快報(bào)》上。
 
    以上描述了從不同著名期刊上所看到國(guó)內(nèi)外部分基礎(chǔ)研究成果,足以說(shuō)明材料研究仍在高速發(fā)展,正在醞釀著新的突破。下面只是我國(guó)在材料領(lǐng)域的一些宏觀情況,包括人才、設(shè)施與材料產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。從2004年到2009年7月,根據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界的材料發(fā)明專利受理數(shù)共計(jì)403萬(wàn)件,其中日本、美國(guó)分別占總量的26%和25%。中國(guó)占17%,排在第三位,共79萬(wàn)件;位于第四位的韓國(guó)為7%。特別值得指出的是,從2008年起,中國(guó)發(fā)明專利受理數(shù)已超過(guò)日本和美國(guó),數(shù)量位居世界第一,達(dá)到了28.5萬(wàn)件。
 
    新材料領(lǐng)域初步形成了較完整的材料研發(fā)體系,擁有國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室24個(gè)、國(guó)家工程研究中心材料33家(80多家)、國(guó)家工程技術(shù)研究中心材料43家(141家)、國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)化基地52個(gè)、火炬基地103個(gè)、發(fā)改委國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地7家。材料領(lǐng)域人才隊(duì)伍日益壯大,擁有高端人才590余人,其中中科院院士105人、工程院院士120人、入選“長(zhǎng)江學(xué)者”、“百人計(jì)劃”370余人;企業(yè)科技人員約100萬(wàn),其中傳統(tǒng)材料49.4萬(wàn)(工程師28萬(wàn))、新材料50.7萬(wàn)(大學(xué)及以上學(xué)歷34萬(wàn),其中研究生3.5萬(wàn));每年材料類大學(xué)畢業(yè)生4萬(wàn)余人、碩士4200余人、博士1100余人。
 
    從我國(guó)材料產(chǎn)業(yè)總體來(lái)看,鋼鐵、水泥、玻璃、紡織品等基礎(chǔ)原材料的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)總量穩(wěn)居世界前列,基本滿足國(guó)內(nèi)需求,成為基礎(chǔ)原材料世界生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó),在我國(guó)工業(yè)體系中占有較大比重。新材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚,但發(fā)展很快,新材料產(chǎn)業(yè)通過(guò)自主創(chuàng)新,在一些領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢(shì),如非線性光學(xué)晶體、納米碳管、高溫合金和功能陶瓷的研究和開(kāi)發(fā)等方面初步形成了自身特色,通過(guò)材料領(lǐng)域科技成果的產(chǎn)業(yè)化,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)提供了一批關(guān)鍵新材料,如集成電路用配套材料、超級(jí)鋼、稀土功能材料、鎂合金等已實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)?傮w而言,新材料產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模還不大,多數(shù)處于發(fā)展初期,產(chǎn)業(yè)呈集聚發(fā)展趨勢(shì)、區(qū)域特色明顯,形成了各有優(yōu)勢(shì)、各具特色的發(fā)展格局。新材料的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用是我國(guó)從材料大國(guó)走向材料強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志之一,必須引起我們的高度重視。
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