一周科技盘点:2018年中国科学十大进展发布、超薄纳米片

2018年中国科学十大进展发布

近日,科技部基础研究管理中心公布了2018年度“中国科学十大进展”。据介绍,中国科学十大进展遴选程序分为推荐、初选和终选3个环节。《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》《科学通报》5家编辑部推荐了353项科学研究进展。

根据投票,最终位列前十的分别是:

  • 基于体细胞核移植技术成功克隆出猕猴
  • 创建出首例人造单染色体真核细胞
  • 揭示抑郁发生及氯胺酮快速抗抑郁机制
  • 研制出用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人
  • 测得迄今最高精度的引力常数G值
  • 首次直接探测到电子宇宙射线能谱在1TeV附近的拐折
  • 揭示水合离子的原子结构和幻数效应
  • 创建出可探测细胞内结构相互作用的纳米和毫秒尺度成像技术
  • 调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展
  • 将人类生活在黄土高原的历史推前至距今212万年

该活动由科技部基础研究管理中心牵头举办,至今已成功举办14届。


大批量制备超薄纳米片

二维纳米薄片,如石墨烯,有潜力在从电子到储能的各种应用中得到应用。高产量和低成本的制造工艺是生产高性能器件所必需的。

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近期研究人员共同研发了可大规模生产二维纳米片的方法。这是一种自上而下的利用离子液体辅助的Taylor-Couette流动和胶体悬浮液的水中合成二维纳米片的方法,使二维纳米片可以快速大规模生产。流动过程表现出均匀的剪切率和高效的传质,以产生高浓度和高产量,并能保持一年以上的稳定性。

为了进一步说明分散体的稳定性并证明其作为油墨的适用性,使用喷墨打印机将电路打印到纸张上。使用电池通过该电路成功为蓝色发光二极管供电,证明了油墨的导电性。

DOI: 10.1002/adfm.201802952

新一代防晒霜

对于晒伤,最简单的预防方法就是使用防晒霜。如今,在极端炎热的夏季,如2018年夏季,世界各地对紫外线辐射的防护是必不可少的。并且,良好的防晒效果是相当重要的。

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防晒霜的填充剂一方面应该是半透明的,同时也是防紫外线的。更进一步的要求是良好的水分分散性、防水以及生物相容性,还应该是不油腻,不过敏和不美白。填充剂通常使用物理或化学添加剂。化学添加剂是指具有共轭羰基并能吸收紫外辐射的芳香族分子。

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研究人员研发了一种肉桂酸功能化纤维素纳米晶(Cin-CNCs)。这种Cin-CNsS可以很容易在室温下生产,肉桂酸基团通过与肉桂酰氯的酯化作用“锚定”在CNCs上。

研究人员能够表明,该材料在UVB范围内的吸收更强,CIN-CNC的防晒系数是流行的防晒霜的两倍。

由于这种方法制备的Cin-CNCS既具有良好的紫外屏蔽性能,又具有良好的可见光透过率,因此这种纳米粒子不仅适用于防晒霜,也适用于透明的窗户用聚合物薄膜

DOI: 10.1002/adsu.201800156


轻质金属复合纤维材料研究进展

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全球化、资源稀缺和气候变化不断给生产工程领域提出新的问题。解决这些挑战的一个很有希望的方法是借助轻量级设计来减少组件的重量。将由“智能材料”制成的传感器和执行器集成到轻质复合材料中,有助于增强超轻型设计、优越的动态性能和结构健康监测等特性和功能。

TransRegio 39合作研究中心采用的研究方法是“具有集成传感器和执行器的轻金属和光纤复合材料组件的大容量兼容生产技术”(PT-PIESA),旨在借助主动轻型结构组件的大容量兼容生产技术,解决这一设计冲突。

重点是要获取所需的科学基础,以实现压电陶瓷与高性能部件的物质对物质集成,形成由铝或纤维增强聚合物制成的轻型结构的一部分,将其应用在汽车、飞机、铁路车辆和风力发电厂中。

传统的大批量生产技术,如板料成形、铝压铸和纤维增强复合材料生产,都采用了经过科学证实的解决方案,从而实现了压电陶瓷模块的集成。传感器、执行器、能量采集器(压电发电机)和自适应传感器/执行器电子学的紧密功能和空间布置使主动和被动结构部件组合在一起,形成主动结构部件。


食用洋葱和大蒜有利于降低肠癌风险

在“Asia Pacific Journal of Clinical Oncology”发表的一项针对中国男性和女性的研究中,食用大蒜、韭菜和洋葱等葱蒜类蔬菜与降低患结直肠癌的风险有关。

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在“Asia Pacific Journal of Clinical Oncology”的研究中,833名大肠癌患者与833名健康对照者进行了年龄、性别和居住地的配对。使用有效的食物频率问卷以及通过面对面的访谈收集人口统计学和饮食信息。与少量食用大蒜蔬菜的成年人相比,摄入大量葱蒜类蔬菜的成年人患结直肠癌的几率要低79%。

“值得注意的是,在我们的研究中,似乎有一种趋势:蒜类蔬菜的数量越多,保护作用就越好,”中国医科大学第一医院的资深作者李志博士说。“总的来说,本研究结果揭示了通过生活方式干预对大肠癌的初级预防,这一点值得进一步深入探讨。”

DOI: 10.1111/ajco.13133



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