材料作為與信息、能源並列的三大文明支柱之一，是構建豐富物質世界的根基。材料的發展也往往伴隨著全新的技術變革，石墨烯、鋰電池等材料的發現和發展都極大地促進了科技的革新。中國科學家在其中也擔當著不可或缺的重要角色，有很多科學家在深入研究後開創了全新的領域，引得各國科學家爭相研究，為國爭光！下面我們就著重介紹幾位“拓荒者”吧！
李玉良：全球首次成功合成石墨炔
石墨炔（Graphyne），是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之後，一種新的全碳納米結構材料，2010年中科院化學所有機固體院重點實驗室李玉良院士團隊利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體——石墨炔，這是第一個以sp、sp2兩種雜化態形成的新的碳同素異形體，也是國際上的首次合成，石墨炔被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異形體。它將廣泛的應用於鈣鈦礦電池、儲鋰材料、電池負極材料、催化還原、電子傳輸等領域，由於其本質屬於狄拉克錐物質，在很多方面都會超過零帶隙的石墨烯。
唐本忠：發現聚集誘導發光（AIE）現象
光在人類生活和文明進程中不可或缺。人們在對光孜孜不倦的研究中提出了改變人們思想的新概念和理論，並由此產生了改變世界面貌的新材料和器件。近代光學研究的重大進展多與發光材料有關。然而傳統有機發光材料的設計與應用面臨“聚集導致發光猝滅（ACQ）”這一教科書常識的制約。2001年，唐本忠院士團隊在一次偶然的實驗中發現了與ACQ反常的的現象，進一步深入研究後提出聚集誘導發光（AIE）”概念。在AIE結構設計、機制探究和應用開發等方面取得了系統、原創和引領性成果：（1）根據分子內旋轉受限（RIR）機制，開發了基於四苯乙烯（TPE）的新AIE體系，促進了AIE研究的蓬勃發展，TPE也因此成為一個我國科學家打造的“品牌分子”；開拓了結晶誘導的純有機高效室溫磷光體系，發展了不含芳香環的非共軛AIE體系。（2）完善了AIE的RIR工作機制，提出了將發光分子從ACQ轉變為AIE的設計策略。（3）開發了AIE材料在光電、傳感和生物等領域的技術應用，實現了傳統ACQ材料難以實現的新功能。
目前，60多個國家（地區）的一千多個單位在從事AIE研究，發表論文數和引文數均呈指數增長。國內外出版了多期AIE專刊（專輯）並多次召開AIE專題會議，AIE已被納入國內外本科生實驗教學，AIE材料已向產業界進行了技術轉讓。2013年湯森路透將AIE列為化學和材料研究前沿的第三位，2015年則前進到第二位。2016年《Science》雜誌社將AIE材料的納米聚集體列為支撐“納米光革命”的四大納米材料之一。由此可見，AIE已成為一個由我國科學家開創並引領的熱點研究領域。
王中林：納米發電機、壓電電子學
王中林院士是國際納米科技領域具有重要學術影響的科學家。他的研究具有原創性，前瞻性和引領性。他在電子顯微學和納米科學方面有多項國際重要影響力的原創性和開創性研究成果，其中包括反射電子能量損失譜，表明等離子體激發，電子的非彈性散射理論，透射顯微鏡中納米材料的力學和電學性能的原位測量技術，納米氧化鋅的生長和控制，納米發電機，壓電電子學，壓電光電子學，納米傳感等。王中林院士2006年首次發明了壓電納米發電機，2007年成功首次研發出由超聲波驅動的可獨立工作的直流納米發電機，2008年研發出可以利用衣料來實現發電的“發電衣”的原型發電機。2012年研發成功摩擦納米發電機。壓電納米發電機的原理是利用壓電效應所產生的電場來驅動外電路電子的瞬時流動。摩擦納米發電機利用的是摩擦起電和靜電感應效應的耦合，同時配合薄層式電極的設計，實現電流的有效輸出，其結構非常簡單、輕巧，用來產生摩擦並形成電流向外輸出的基本元件，都是僅有微米級厚度的薄膜材料，並由此使得整個器件具備了柔軟甚至可以透明的特性。納米發電機的動力源既可以是已被人們認識的風力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身體的晃動、手的觸摸、下落的雨滴等從沒被人們注意過的環境隨機能源，更可以是車輪的轉動、機器的轟鳴等被人們浪費的能源。納米發電機的研究已成為國際納米科技在微型能源研究領域的熱點。納米發電機的發明可能將在能源、生物醫學、國防、以及人們日常生活等眾多領域產生影響，它被中國兩院院士評為2006年度世界科學十大科技進展之一；2008年，被英國《物理世界》評選為世界科技重大進展之一；2009年，《MIT Technology Review》評選為十大創新技術之一；《Science Watch》在有關能源和燃料的一刊中重點報道了王中林發明納米發電機的過程和重大意義；英國《新科學家》期刊把納米發電機評為在未來十到三十年以後可以和手機的發明具有同等重要性和影響的十大重要技術之一。
王中林院士基於納米級壓電和半導體性能的巧妙耦合提出了納米壓電電子學(nanopiezotronics)的概念，即利用壓電效應所產生的電場來調製和控制載流子運動的原理來製造新型的器件，首次製造出壓電場效應三級管，壓電二極管，壓電調控的邏輯運算電路。在傳統的場效應晶體管中，外加的電壓場效應開關調控了半導體中電流的方向。壓電電子學這種新型納米邏輯器件的開關場則是由通過氧化鋅納米線的機械變形來產生的晶體內部場，它可以取代傳統金屬氧化物半導體（CMOS）器件中柵極電壓的作用，從而可以調控載流子的運動。CMOS晶體管的研究致力於高速運算，與之互補，新型納米壓電邏輯器件適用於低頻應用領域，可廣泛應用於納米機器人、納米機電系統、微機電系統、微流體器件中。調控這類邏輯器件的信號應力可以是簡單的按鈕動作，也可由液體流動、肌肉的伸縮或機器人部件的運動所產生。被國際著名納米科學期刊《Nature-Nanotechnology》稱為壓電電子效應，《Chemical & Engineering News》等十多家專業學會期刊都報道了和介紹了由他所開拓的這一新的領域。
在此，筆者雖僅列出了三位科學家，但也能提現中國科學家在科學領域的地位，相信還有許許多多的拓荒者以及“中國創造”就等著大家積極留言補充啦~！
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