据英国《每日电讯报》网站12月5日报道，牛津大学去年建立的碳材料设计公司在生产“内嵌富勒烯”。“内嵌富勒烯”是一种由碳原子组成的笼形结构，笼内装有氮原子。

报道称，这种材料将被用来制造小型便携式原子钟，使无人驾驶汽车的GPS导航系统精确到1毫米。原子钟是目前世界上最准确的计时系统。

报道称，45岁的碳材料设计公司创始人、纳米材料科学家基里亚科斯·波尔菲拉基斯博士从2001年起就一直致力于生产出这种材料。

他说：“想象一个可以随身携带在智能手机里的微型原子钟。这是下一场手机革命。”

这会不会结束智能手机经常需要充电的时代？

报道称，碳原子以多种形式存在，包括钻石和石墨烯。这种富勒烯由60个碳原子组成，因其形状而被昵称为“巴基球”。

碳材料设计公司前不久以2.2万英镑的价格卖出了第一批“内嵌富勒烯”材料，总重量为200微克。投资这家初创企业的牛津科技早期投资基金投入了7.5万英镑资金，去年牛津大学又为碳材料设计公司拨款7.5万英镑。

持有公司少数股份的牛津科技基金主管卢修斯·卡里说：“现在的原子钟像一个房间那么大。这种内嵌富勒烯可以使原子钟小到能够安装在芯片上，从而置入手机。”

他还说：“这种技术将有广泛用途。最显而易见的就是用来控制无人驾驶汽车。假如两辆汽车在一条乡间小路上相向而行，对它们的定位精确到2米以内是不够的，但精确到1毫米就够了。”

报道称，目前GPS的精确度只能达到数米以内，这对无人驾驶汽车的推出来说是一大挑战。

卡里说：“有朝一日每部手机里都会含有此类材料。”（编译/王雷）

资料图：碳原子结构示意图

【延伸阅读】手机太耗电？科学家研发新材料 可一周充一次电

中新网11月24日电 据《文汇报》报道，智能手机、智能手表或平板电脑几乎每天都要充电，颇为麻烦，故科技公司都正集中研发新型电池。由于移动装置多达90%的电力都耗在屏幕上，英国科学家侯赛尼遂利用新材料，研发出不耗电屏幕，令移动装置未来可能只需每周充一次电。

据报道，新材料基于目前用于可重写DVD的技术，利用电子脉冲讯号，制造出高科技屏幕，使用时不需消耗任何电力，即使在阳光直射下，屏幕影像仍然清晰。

Bodle Technologies创办人侯赛尼称，新材料创造一个崭新市场，他已获牛津大学投资部门“牛津科学创新基金”拨出的巨额资金，发展出低成本生产方法，估计一年内可制成原型，该公司还与全球多家大型的电子产品企业洽谈合作。

侯赛尼指出，新材料除可用于电子产品外，还可作为智能窗户材料，可阻挡红外线进入室内，即使不开冷气也可保持凉快，预计可节省20%电费。估计到2017年，智能窗户市场市值达20亿美元。

新材料还带来其他商机，例如用于制作无法假冒的全息影像，打击令企业整体损失1.1万亿英镑的假冒货品。

（2015-11-24 10:19:00）

【延伸阅读】材料物理学新发现将引技术革命 资金成最大难题

参考消息网10月14日报道 外媒称，在切割成一个原子的厚度之后，有些材料会具有出人意料的特性，例如更强的导电性和更大的硬度。材料物理学的新发现带来的技术革命将在未来通过大规模生产改变技术行业。

据西班牙《趣味》月刊7月号报道，切成薄片的火腿口味会有所改变，炸薯条的脆感也不一样。材料物理专家发现切割成极薄片的复合物会表现出与正常情况非常不一样的特性，这就奠定了可能会在未来几年改变世界的技术革命的基础。

报道称，2005年，英国曼彻斯特大学物理学教授安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫剥离了几段石墨，获得六边形晶状体的单层，即石墨烯。在研究这个不过一个原子厚度的薄片时，他们发现它具有与石墨完全不一样的性质，不仅韧性极好，而且一点儿也不脆弱。

事实上，石墨烯，是人类已知强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料。它柔软如塑料，可以拉伸，拉伸后还能恢复原样，不仅如此，它还具有极好的导电导热性能。科学家很快预测它的很多用途和应用将会改变世界，例如可以用来制造速度最快的电脑，制造充电最快的电池等等。但是经过10年的研究，这些设想都未能实现。

神奇新材料的名单越来越长

报道称，没错，当前很多对石墨烯和其他2D材料进行实验的研究团队一直在分析它们的电子性质以及当它们互相组合形成新复合物时产生的现象。磷烯、辉钼是这些神奇材料队伍中的成员之一，而它的名单还在不断增长。该研究领域权威人士、都柏林大学纳米成份和结构研究中心教授约翰·科尔曼向记者解释说，“当我们提取这些材料中的某个成份，让它的维度变得极小之后，它们的属性就会发生变化，这些属性不曾出现在这些材料的三维形式中。”

科学家的挑战：如何降低生产成本

科尔曼表示，发挥这些材料的优势、造福人类需要时间，“任何技术的发展，从最初的实验到具体成果，通常需要多年时间”。塑料和半导体的应用都是如此，“这是一个了解和经验积累的过程，只有这样我们才能控制这些物质，利用它们制造我们需要的东西。而这不是几天就能做到的”。

目前妨碍这些材料普及的主要困难之一是它们的生产成本，如果不能降低成本，2D材料技术就没有什么太大意义。然而，在此之前必须先掌握相关现象，例如导电性，以便引导它们发生有趣、有用的作用。也就是说，必须证明它们可以并且易于获取，并且能够造福人类。

总体来说，获取2D材料有两种方式：一是按原子排列组合，就像玩建筑游戏一样，这种方式已经在小范围内开展；二是将普通材料一层层削薄，就像我们削苹果一样。

至今，如何获取2D薄片已成为科技界的一个热门课题，它是否还处于摸索阶段呢？或许是，但海姆和诺沃肖洛夫却凭借这方面的技术获得了诺贝尔奖。不过以此方式获得的石墨烯仍含有杂质，而这些极小的薄片在工业上尚不能使用。

因此这方面的任何进步都是该领域的喜讯。例如都柏林大学材料专家小组开发出一种从黑磷中获取磷烯的方法，他们把这种多层材料浸入溶剂中，然后用声波对其进行轰炸，直到黑磷方块变为扑克牌一样的薄片。因为这些薄片遇水会崩解，因此他们加入一种物质对其进行保护，就这样获得研究用的磷烯。

实验室研究如何合成不同物质

磷烯可用来制造速度更快、体积更小的晶体管和信息设备，因为电子能够在这种半导体内快速移动。此外，如果将磷烯与塑料混合，塑料就能变得更加坚硬强韧。磷烯甚至可以用做感应器，用来识别氨。

另一种2D物质辉钼，长久以来一直被用作润滑剂。但是其2D材料看起来非常适合用来制造更有效的电子元件或者超平的屏幕。当2D材料互相混合时，会发展出很多潜在性能。

从这一点出发，瑞士洛桑联邦理工学院正在研究将石墨烯与辉钼混合。这个混合物看似有助于将阳光变成电，因此或许可以用来制造最好的光伏电池板，未来我们或许可以让家里所有的玻璃都制造能量。

有时候，将这些物质混合起来，能获得令人着迷的新特质。用巴塞罗那材料科学研究院研究员赫瓦西·埃兰斯的话说，“感觉就像用黄油将两片面包片粘在一起一样”。在《自然·通讯》最近刊发的一篇文章中，埃兰斯研究了电子在由绝缘体连接的原子层中如何移动，“太神奇了，当把这两个原子层连在一起时，出现了完全相反的特质，合成材料有了传导性。”

电子产业的开发基础是半导体，例如锗、硅等，但大家感兴趣的都是它们的电力负荷。埃兰斯研究的却是材料，包括传导物质，例如钛、钴或铁，因为它们具有磁性或铁电性。

更快、能耗更少的设备

“以硅为基础的很多设备使用的是易失性存储器，必须常更新，因为存储物质没有被刻下来。在这些存储器中，晶体管按照压力处于开或者关的状态”，埃兰斯解释说。这位科学家研究的材料或许可以用非易失性存储器替代易失性存储器。这些磁性或者铁电材料的另一个优点是节省能源。埃兰斯表示，使用这些材料的系统不需要长期的电力供应。这种存储器的反应也更快，信息一旦输入就不会丢失，可以在电脑一开一关之间就存好信息，而不必等到电脑的全部设备启动。

报道称，研究新材料的专家还认为，2D材料将主宰未来工业，但是没有人敢确切地预言这个结果何时以及如何发生，其中一个主要困难在于资金。正如科尔曼所说，“我们不知道使用这些材料制造的首批日用品是什么，因为我们还不了解大规模生产的成本。可以有性能超想象的绝佳材料，但是如果开发成本很贵，那它或许永远也走不进市场。找到经济可行的制造方法，正是我们面对的挑战之一”。

    资料图片：2013年1月24日，中科院重庆绿色智能技术研究院的一名研究人员在弯曲的单层石墨烯触摸屏上进行书写功能测试。新华社记者 刘潺 摄

（2015-10-14 20:13:00）

【延伸阅读】中国科学家研发“超级材料”：轻如气球硬如金属

参考消息网9月27日报道 港媒称，一项研究报告称，中国科学家发现了一种“超级材料”，像气球一样轻却像金属一样坚固，可将其研发成能够保护军队和坦克同时又能保持两者机动性的装甲。

据香港《南华早报》网站9月24日报道，中国科学院上海硅酸盐研究所的研究人员领导的这项研究称，研究人员利用细小的管状石墨烯构成一个拥有与钻石同等稳定性的蜂窝状结构，从而创造出了这种泡沫状材料。

报道称，石墨烯作为一种具有异乎寻常特性的极薄的碳原子材料，近几年来吸引了研究人员巨大的兴趣。

这种材料的强度比同重量的钢材要大207倍，而且能够以极高的效率导热和导电。

但是，刊登在《高级材料》周刊最新一期上的研究报告称，这种新材料能够支撑起相当于其自身重量40万倍的物体而不发生弯曲。

一个这种石墨烯泡沫承受了力度超过每平方英寸1.45万磅的外力的重击——几乎相当于在世界海洋最深处——约10.9千米深——位于美国关岛沿海的马里亚纳海沟，即所谓的“挑战者”号海渊——的压力。

这个上海的研究小组称，他们新创造出的这种材料能够承受较之以往报道的石墨烯材料更大的冲击。

报道称，这种材料还可以被挤压成其原始大小的约5%，而且依然能够恢复其原来的形态，而且即使这一过程重复1000次还能保持完好无损。

报道称，这种新材料的特性意味着其可以用在防弹衣的内部和坦克的表面作为缓冲垫，以吸收来自射弹（如子弹、炮弹、火箭弹等）的冲击力。（编译/张琳）

（2015-09-27 00:10:00）

【延伸阅读】外媒:新合成材料可实现水下呼吸 或具医用价值

参考消息网8月12日报道 外媒称，在水下保持长时间呼吸一向被认为是不可想象和不能完成的事情，即便借助氧气泵，也会出现缺氧的状况。但是，丹麦的一组科学家现在可以让人在水下持久地获得氧气。而这一切都要归功于他们研发的一种水晶材料。这种合成材料被命名为Aquaman Crystal。

据西班牙《阿贝赛报》8月10日报道，这种合成材料可以在不借助其他手段的情况下，持续地从水中摄取氧气。材料的主要成分是钴。它相当于一个过滤器，将水分子进行氢氧分离。此外，合成水晶材料还能吸收空气中大量的氧气。

报道称，科学家表示，一旦吸收了氧气，只要经过稍微加热或者暴露于低氧压状态下，晶体内的氧气就可以释放出来。但遗憾的是，目前大批量生产这种合成水晶材料还很难实现。

新材料研发负责人之一克里斯蒂娜·麦肯齐称，这是一种所有陆地生物都知道的呼吸机制。人类和其他生物呼吸依靠铁元素，而甲壳纲动物、蜘蛛和其他小动物都依靠铜元素。少量金属对吸收氧气十分重要，因此新材料能产生这样的效果不足为奇。

报道称，此外，新的合成材料还将具有医用价值，可以帮助哮喘病患者和其他呼吸道疾病患者顺畅呼吸。

（2015-08-12 07:39:06）

【延伸阅读】美媒：科学家称不粘锅材料存在潜在危害

不粘锅涂层中的化学物质PFAS会造成持久污染，很难在自然环境中降解。（美国《赫芬顿邮报》）

参考消息网5月5日报道 美媒称，1961年，杜邦公司的一位毒物学家曾提醒同事说，在接触他们公司日益受欢迎的特氟龙化学品后，老鼠和兔子的肝脏变大了。其后几十年的研究发现，对动物而言不存在安全的接触量水平，并断定人类在接触这些化学物质后也会患病——而且这些物质还会在人体内积聚，也很难在自然环境中降解。也就是说，所谓的不粘锅材料倾向于死死粘住我们不放。

美国《赫芬顿邮报》网站5月1日报道，到2015年末，某些最臭名昭著的多聚氟烷基和全氟烷基物质（PFAS）在美国将被完全停止使用。但环境健康专家警告说，另外一类有着众多令人担忧的相同特性的PFAS物质正取代那些被停用的材料。

加利福尼亚大学伯克利分校化学家、非营利组织绿色科学政策学会执行会长阿琳·布卢姆说：“我们知道这些替代材料同样会长期存在于自然环境中。它们的降解遥遥无期。”

学术月刊《环境状况观察》5月1日发表了一份名为“马德里声明”的文件，来自38个国家的200多名科学家在文件上签名。声明特别指出了新旧PFAS化学物质的潜在危害。

在这些物质也许可以保护你的地毯不会被弄脏，可以让你的食物不粘在包装或平底锅上，还可以让你的外套防雨。如果你早上喝咖啡的时候吃了一块油酥点心，用来盛放点心的蜡纸上就可能覆盖有一层PFAS物质。

布卢姆说：“这些化学品会在环境中持续存在很长时间，所以生产这些化学品是一个十分危险的决定，而把它们用于人们高度接触的消费品中则是一件令人不安的事。”

在与该声明配发的一篇社论中，美国卫生与公众服务部国家毒物管理局局长琳达·伯恩鲍姆和南丹麦大学环境医学教师菲利普·格朗让，提到了工业界常见的用结构类似的化学品替代被淘汰的化学品的做法，例如最近以双酚S替代双酚A的做法。

其他专家把这种情况归咎于毒化学品立法的过时，这使化学品在被证实“有罪”之前可以维持“无罪”推定。

科学家们正呼吁展开全球范围的合作，以限制PFAS的生产并寻找更安全的替代产品。

（2015-05-05 12:06:00）