元素百科为您介绍《美国科学院院刊》新方法诱导非超导材料产生超导性。美国休斯顿大学官网10月30日发布公告称，该校德克萨斯超导中心科学家发表在《美国科学院院刊》上的最新研究称，他们能诱导非超导材料产生超导性，还可增强超导材料的超导性能，拓展其应用范围。 验证非超导材料实验该中心华裔科学家朱经武和他的团队利用界面组装技术，诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性，提供了发现高温超导体（即在更高温度表现出超导性）的全新方法。上世纪70年代，科学家们首次提出“两种不同材料交界处可诱导出超导性”的理论，但一直没有获得实验证明。之前也有一些实验试图证明这一理论，但始终无法排除高压和化学掺杂的干扰，而新研究验证了这一有着30多年历史的理论。朱经武解释道：“我们的研究非常清晰地证明，反铁磁性层与金属层之间的交界面能被诱导出超导性，从而把普通常见的非超导复合物转变成超导体。”为了验证这一概念，朱经武团队选择了未经化学掺杂的钙铁砷复合物，在常压下先加热到350摄氏度，再进行退火处理。退火是一种热处理工艺，通常将材料加热到一定温度，保持足够时间，再以适当速度冷却。在退火过程中，钙铁砷形成两个不同的相层，退火时间越长，两个相层融合交界得越多。虽然两个相层都没有表现出超导性，但他们在交界处探测到超导性。超导性应用广泛超导性应用领域非常广泛，如可以利用超导材料提高发电效率，降低燃料用量；用途最广的当属医用核磁共振领域。但超导性往往需要制冷到绝对零度，从而提高了技术成本，阻碍了普及应用。而新研究可以让科学家开发出各种更便宜高效的超导材料，找到能在较高温度表现出超导性的超导体。

元素百科为您介绍我国液态金属研究再获突破，可稳定呈现自由塑型效应。11月11日从中科院获悉，近日，中科院理化所低温生物与医学研究组首次报道了液态金属可在石墨表面以任意形状稳定呈现的自由塑型效应，并实现了逆重力方式的攀爬运动，研究以封面文章形式发表于《先进材料》。此前，金属液滴因自身表面张力较大，在电解液中通常以球形方式存在，塑形能力及变形模式相对有限。 液态金属能塑造成各种性状在这篇题为“石墨表面上的液态金属操控的论文中，研究组首次发现通过引入石墨基底，可灵活自如地将处于电解液环境中的液态金属塑造成各种锐利图案如条形、三角形、方形、环形以及更多任意形状。迄今，液态金属虽可通过外加电场短暂改变形状，然而一旦去除外场，液态金属即会在其表面张力作用下迅速回缩成球形，无法维持先前的结构。此次发现的液态金属自由铺展与塑型效应，为柔性变形机器人的研制乃至4D打印等提供了新方向。实验表明，将一滴液态金属置于浸没在氢氧化钠溶液中的石墨表面上时，液态金属会自动摊开形成扁平的煎饼状，这与位于玻璃基底上以球形方式呈现的液态金属非常不同。引发这类铺展效应的原因主要来自液态金属与石墨基底间的电化学相互作用。在碱性溶液中，石墨表面通常带正电荷，而液态金属表面带负电荷，当这两种导体接触时，电荷会从液态金属流向石墨，液态金属表面于是被氧化形成氧化膜，这会显著降低其表面张力，此时液态金属表现为类似于泥浆的状态，由此可被随意塑造成各式各样的形状。该项研究首次实现了在开放液体环境中的液态金属自由塑形，突破了原有的液态金属元件调控模式，在不定形柔性电子器件、可变形智能机器的设计乃至先进制造方面有重要价值。液态金属自由塑形效应进一步地，基于石墨表面的液态金属自由塑形效应，研究人员探索了电场作用下液态金属不同于传统基底材料如塑料、玻璃等情形的丰富的物理化学图景，初步揭示了其独特的变形及匍匐运动行为的内在机制。有趣的是，作者们还首次揭示出处于自由空间下的电控液态金属的蠕动爬坡能力，实现了逆重力方式的运动；而采用常规材料，液态金属会因自身重力较大且表面光滑难以攀爬的缘故，不易通过外电场实现逆重力牵引。新发现扩展了近年来兴起的液态金属柔性机器的理论与技术内涵。

元素百科为您介绍石墨烯锂电池应用显优势，导电添加剂产业化提速。2016年中国重庆石墨烯产业展览会今天在重庆石墨烯产业园举行。此次展会产品包括石墨烯粉体材料设备、石墨烯薄膜、石墨烯大规模连续化制造设备等领域，将展现国内外石墨烯行业的最新成果、加工技术。同时还将举办石墨烯应用技术研究等系列论坛活动，进一步促进国内外石墨烯行业的交流和发展。 石墨烯的性能石墨烯是从石墨材料中剥离出来的二维碳材料，其不仅具有优异的热学、力学及电学性能，还具有低温吸氢、常温无散射、应变传感等优点。目前石墨烯应用主要集中在电子及化工领域，特别是在电子行业的锂电池电极、触摸屏、超级电容领域具有较强的竞争优势。我国石墨烯专利数量第一全球石墨烯专利数据显示，去年我国石墨烯专利数量全球排名第一。目前石墨烯的研发主要集中在亚洲及北美洲，其中我国是主要的研发国家，优先权专利申请数约占全球近一半。另外，全球石墨烯专利最为集中的前五个领域分别是锂电池、生化传感器、超级电容器、催化剂及导电复合材料。其中锂电池应用方面的专利数为646件，占专利总数的12.7%。因此石墨烯的应用研究在锂电池领域最为成熟，产业化进程有望提速。随着制备技术日趋成熟以及下游需求逐渐打开，石墨烯材料对传统材料的替代将加快，未来在锂电池材料领域具有广泛的应用空间。从电子领域的下游需求来看，添加石墨烯后的锂电池主要应用于电动交通工具、智能手机、笔记本电脑、移动电源、可穿戴设备及工业储能等领域。数据显示，今年1月至9月我国新能源汽车生产30.2万辆，比上年同期增长93%，在新能源车产量迅猛增长的同时，锂电池需求也将激增。石墨烯锂电池具有减低电阻、改善循环性能和储电量大等优点，将有利于推动石墨烯在锂电池领域的产业化发展。目前石墨烯在锂电池中的添加形式主要有导电添加剂、电极复合材料及直接作为负极材料三种形式。其中，石墨烯导电添加剂的导电、放电性能远远优于传统导电剂，其在制备过程中不涉及复杂的合成过程，因此可控性较强，难度较低，成功率较高，目前石墨烯导电剂研发技术已经相对成熟。随着扶持政策不断加码，以及生产成本的下降，我国石墨烯导电剂将迎来规模化生产机遇。今年工信部等四部委联合发布了《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》，要求积极开发前沿材料，包括石墨烯、增材制造材料、智能材料、超材料等基础研究与技术积累。另外，《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》指出，在2020年形成完善的石墨烯产业体系，实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化，在多领域实现规模化应用。石墨烯导电剂价格石墨烯产业联盟数据显示，去年石墨烯导电剂价格为230美元/千克，与碳纳米管导电剂价格大致相同，预计到2020年石墨烯导电剂价格将降至113美元/千克，而碳纳米管价格将维持在200美元/千克的水平，石墨烯导电剂的价格优势将逐步显现。