新材料

现在科学家制造出首个量子相位电池，它由与铝超导引线接触的砷化铟（InAs）纳米线组成，是基于相位相干性的量子技术关键因素。

2017年，斯坦福大学的研究人员提出了一种新设备，该设备可以模仿大脑高效低能耗神经学习过程。这是一个由有机材料制成的人工合成突触，神经递质通过这个突触在神经元之间传递信息。2019年，研究人员将9个人工突触组装在一起，形成一个阵列，表明它们可以同时编程以模仿大脑的并行操作。

日本先进科学技术研究所（JAIST）的研究人员成功测量了悬浮在两个电极之间的石墨烯纳米带（GNRs）的电流-电压曲线。测量采用透射电子显微镜（TEM）观察。结果表明，与以往的研究结果相比，具有之字形边缘结构（zigzag-GNRs）的GNRs的电导率突然超过临界偏置电压。这一发现值得注意，因为石墨烯纳米带的突然变化或可应用于开关器件。

据外媒报道，一个国际科学家团队发现了一种纳米材料，可以使锂离子电池在不牺牲电池寿命的情况下，拥有更多的能量。该团队发现锑晶体在充放电循环过程中会自发地、可逆地中空，这一备受期待的特性可以在不影响安全的前提下促进更大的能量密度。

澳大利亚研究人员已经取得柔性可回收光电技术新进展，一种新型柔性、可回收电极具有强大潜力，可用于制造成本更低的太阳能电池、触摸屏、可穿戴 “电子皮肤 “和下一代响应式窗户。

悉尼新南威尔士大学的化学工程师开发了一项新技术，该技术有助于将有害的二氧化碳排放转化为化学建筑材料，制造出有用的工业产品，如燃料和塑料。

据外媒New Atlas报道，在两位富有想象力的物理学家提出一种新的液晶相100多年后，科罗拉多大学波尔得分校的科学家们成功制造出了这种液晶相，并被它的行为所 “震惊”。事实证明，这种新的“铁电线粒体 ”相对电场有很高的反应性，通过提高对其独特行为的理解，这项新研究或能为新材料领域打开新大门。

移动电子设备、电动汽车、无人驾驶飞机和其他技术的爆炸式增长推动了对新型轻质材料的需求。近日，休斯顿大学和德克萨斯农工大学的研究人员报道了一种结构超级电容器电极，该电极由还原的氧化石墨烯和芳纶纳米纤维制成，比传统的碳基电极更坚固，用途更广。

科罗拉多大学丹佛分校的科学家们，率先使用液晶弹性体（LCEs）3D打印出复杂的多孔晶格结构，创造出最终可以模仿软骨和其他生物组织的装置3D打印材料。

科学家们报告了首个电化学反应的实例，该反应产生了用于有机半导体的有用材料–thienoacenes。

喀山联邦大学有机化合物实验室发表了一项研究成果即用于提高生物塑料热稳定性的功能性高分子材料。当代化学的主要目标之一是提高聚合物的热力学性能，特别是生物塑料的热稳定性。

麻省理工学院的研究人员开发出了一种新的方法来制造大片高质量、原子薄的石墨烯。研究人员认为，这种新的制造方法可以制造出超轻的柔性太阳能电池，以及两类新的发光设备和其他薄膜电子产品。据报道，该工艺相对容易达到工业化生产规模。

日前，天津大学张雷、杨静团队成功研发“全天候自愈合材料”。该材料性能在严寒、深海和强酸碱等极限条件下快速自愈合，有望成为机器人、深海探测器和极端条件下各类高科技设备的“超级电子皮肤”。相关成果已经在国际权威期刊《自然·通讯》发表。

德国弗劳恩霍夫协会（FhG）的研究人员研发出一种仿生合成橡胶，较天然橡胶性能更优。

德国德累斯顿工业大学轻量化工程与聚合物技术研究所开发出一种新型激光焊接技术，首次实现碳纤维增强复合材料与金属板永久连接，且无需其他连接附件。该技术目前已在碳纤维增强环氧复合材料与钢板上完成验证，具有高连接强度与耐损伤能力，并且适用于多种材料组合。

德国拜罗伊特大学的一个国际科研团队研制成功一种超级纤维，这种人造纤维具有蜘蛛丝的特性，不仅超轻，一公里长的纤维仅重0.4克，而且抗拉强度超大，可承受自身重量的15万倍。若将其编织成截面直径如一欧分大小的绳索，可承受2至3吨的重物。目前的人造纤维都不具备这些特性。

自组装仿生复合材料具有不同寻常的电气性能

物体表面的疏水性涂层，有助于保持医疗器械保持无菌状态、帮助飞机机翼除冰、以及维持太阳能电池板的清洁。得益于纳米结构，这些涂层能够让水滴高效滑落，从而避免污垢、病菌或其它污染物的积聚。然而当前普通纳米涂层的一大缺陷，就是耐刮擦性能不佳。好消息是，芬兰阿尔托大学与中国电子科技大学的科学家们，已经研制出了一种特殊的防水装甲。

尽管目前有许多正在进行中的诱人研究，但我们距离可拉伸电子显示屏的投产仍有很长一段距离。好消息是，新加坡国立大学的一支研究团队，已经开发出了一种能够发光和实现自我修复的新型可拉伸材料，它就是 HELIOS 。其采用氟弹性体 + 表面活性剂的“独特混合物”制作而成，质感上很像是透明弹性橡胶板。

最近，针对航空航天、精密仪器等领域对于材料减震、吸能等方面的性能需求，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室刘增乾、张哲峰，钛合金研究部李述军、杨锐等与美国加州大学伯克利分校、中国工程物理研究院开展合作，借鉴天然生物材料三维互穿微观结构的理念，将镁熔融浸渗至增材制造的镍钛合金骨架，构筑成轻质、高强、高阻尼、高吸能镁-镍钛仿生复合材料。

地震是自然灾害中危害最大的灾害之一，对建筑物有着巨大的破坏作用，建筑物抗震效果直接影响着人们的人身安全和财产安全。现在，由美国密苏里大学工程学院领导的工程师团队设计出了一种弹性材料，可以帮助建筑物抵御多种能量波穿透固体材料，包括在地震中同时发生的前后，左右运动。