仪表板轻量化的泡沫材料

　　德国公司为聚氨酯泡沫塑料衬里仪表板生产的Elastoflex E系列的一个新材料系列，可以大幅减轻仪表板重量。

　　该系列的泡沫材料密度约为120克/升，但不改变泡沫的特性。根据组件几何，重量节省可至30%。坚固而精细的细孔结构意味着Thin-Light系统可用于小于5毫米的部件。这将带来更多新的设计方案。

　　新的聚氨酯系统可以减轻重量，并且被设计用来集成传感器或控制元件。成功地减少了排放值，简化了安全气囊线的激光弱化工艺。

　　此款半硬质发泡材料系统是制造带有发泡材料衬垫的表皮、薄膜与模具零件的理想之选。低排放聚氨酯（PU）合成皮革、TPU合成皮革、聚氨酯（PU）防溅表皮;能够增强乘坐舒适度，确保高品质外观与柔和的轮廓，并带来柔软舒适的触感。

　　由于脱模时间短、材料消耗低和操作安全高,這種材料具有很好的经济效益。由于轻量化泡沫材料密度低，还可节约材料和能耗。在汽车行业中使用该材料可降低噪音和震动，从而为乘用车提供舒适的车内环境。Elastoflex E具有优越的阻尼特性，可以有效地吸收和分散外来冲击力。材料的开放式微孔结构赋予了Elastoflex E独特的声学特性，可以将采用了该E材料的车内外噪音降到最低。

　　Elastoflex E 中的最新的蜂窝板技术可用于制作脚垫，后隔板和备胎罩盖。将纸蜂窝板和聚氨酯相结合，让设计师可以更加随心所欲地设计轻质、承压、吸音减震的汽车内饰。

　　全新碳形态汞黝矿结构制造成功

　　在沸石孔内形成的汞黝矿结构的笼状结构。英国《独立报》网站供图

　　碳可谓自然界的“千面女郎”：珍贵的钻石、平凡无奇的铅笔以及地球上最坚固材料石墨烯中的石墨等。据报道，经过科学家数十年的努力，现在，碳又拥有了一副新面孔——汞黝矿结构（Schwarzite）。科学家推测，其电学、磁学和光学性质使它们能在电子和化石燃料等工业领域大展拳脚。 数十年前，化学家就预测，存在新形式的碳——汞黝矿结构（一种由于有七边形的出现，六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形的假想结构），由于其独特的性质，可用于电池内并用作催化剂。最近，科学家制造出了这种碳。

　　碳可排列成二维“晶体”，包括石墨烯片和足球形状的富勒烯片，具体什么形状取决于碳原子锁在一起时，其结构的弯曲程度。不同于富勒烯的正弯曲以及石墨烯的完全没有弯曲，汞黝矿结构是负弯曲。 最新研究负责人解释称，沸石是一种常用于洗衣剂中软化水的矿物质，是将汞黝矿结构从理论带入现实的关键要素，通过向沸石中注入含碳蒸汽，可以创造出这一结构。一旦进入沸石内部，碳就会组装成石墨烯样薄片，呈线性排列在沸石孔的壁上，使沸石表面伸展并呈负弯曲，接着沸石可被溶解，从而制造出纯净的汞黝矿结构。而且，选择正确的沸石，还可以对汞黝矿结构进行调整，以获得想要的属性。

　　三重简并拓扑半金属

　　近日，研究人员在拓扑半金属材料研究中取得新进展。研究人员通过对层状结构的PtBi2在40特斯拉高磁场下的量子输运特性测量及第一性原理能带计算研究，发现层状结构的PtBi2是新一类三重简并拓扑半金属。

　　拓扑半金属材料具备奇异的磁输运性质（如手性负磁阻、巨磁电阻）以及极高的载流子迁移率等特点，在未来低能耗电子学器件应用上具有重要价值，因而成为国际凝聚态物理研究的前沿和热点研究方向之一。

　　图1. 层状PtBi2单晶在40T混合磁体上测量的不同温度下的磁电阻和量子振荡行为。

　　据了解，以前实验发现的拓扑半金属材料有三种，分别为狄拉克(Dirac)半金属、外尔(Weyl)半金属、节线(nodal-line)半金属，且三种材料中包含的准粒子均为四重或两重简并费米子，即在同一个能级态同时存在两种或者四种半奇数自旋数。2017年，我国科研人员在国际上首次理论报道并实验发现三重简并费米子（该发现也被评为年度十大科学进展之一），但是目前人们仅在钨-碳型材料WC和MoP中确认存在三重简并费米子。因此，探索包含三重简并费米子的拓扑半金属材料，对探索基本粒子性质，了解电子拓扑物态，进而开发新型电子器件具有重要意义。

　　近期，研究人员制备了高质量的具有三角格子特征的层状PtBi2单晶样品，利用稳态强磁场实验装置的水冷磁体（WM5，35T）和混合磁体（40T）对其磁输运性质进行了详细表征研究。此外，研究人员还利用第一性原理方法研究了层状PtBi2的能带结构。

　　图2.理论计算给出的6个3D 费米面和能带色散关系，其中图（e）清楚给出了三重简并费米子。

　　根据实验与理论结果，科研人员发现：层状结构的PtBi2是新一类三重简并拓扑半金属，且具有两大特点，一是相对于WC和MoP两种材料，PtBi2的三重简并点离费米面较近，可直接对应为新奇费米子的特性。二是层状PtBi2易于解理，在制备器件方面具有天然优势，这对制备小尺寸微纳器件及性能的调控具有重要的应用潜力。

　　该研究成果对促进人们认识电子拓扑物态，发现新奇物理现象，开发新型电子器件以及深入理解基本粒子性质具有重要意义。

　　废塑料袋生成碳纳米管

　　塑料袋对环境的污染是众所周知的，而如今的废塑料袋回收体系并不完善，导致了白色污染肆虐，，来自澳大利亚的科学家将不可降解的塑料袋切成片后然后放入熔炉中进行蒸发，之后得到的碳数量不但超过了目标值，而且在这一过程中并未生成任何的有毒物质。

　　研究人员发现，其实任何碳源都能在碳纳米管生成过程中使用。研究人员早前已经研发出了在氧化铝膜上生成碳纳米管的方法。

　　在20世纪70年代末，新西兰科学家发现在两个石墨电极间通电产生电火花时，电极表面生成小纤维簇，进行了电子衍射测定发现其壁是由类石墨排列的碳组成，实际上已经观察到多壁碳纳米管。

　　碳纳米管的用途非常广泛，它其实存在于我们生活中的每一个角落--太阳能电池板、普通电池、可伸缩元件以及最近刚出现的碳纳米计算机。

　　随着我国碳纳米管随机存储器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。

　　发光隐形墨水

　　“了无痕迹”的墨水可以加密信息，还能超长发光？谍战大片里经常出现的隐形墨水如今变成了现实，而且功能更强大。日前，研究人员首次制备出氟氮双掺杂碳量子点（FNCDs），并基于此造出了可以隐形且具有自保护超长室温磷光性能的神奇墨水。

　　据介绍，发光隐形材料，特别是室温磷光材料，因具有长发光寿命和独特的单线态—三线态跃迁等优异特征，能起到非常显著的加密效果，是光子加密信息的重要载体，在信息安全领域应用广泛，也是热门科研领域之一，具有非常高的经济价值和应用前景，而隐形墨水就是发光隐形材料氟化碳领域的下游具体产品。

　　目前已报道的绝大多数基于碳量子点的室温磷光材料，需将碳量子点嵌入到基质中才能获得室温磷光发射现象，且产品发光仅有几十毫秒。此次制备的室温磷光碳量子点，无需考虑基质辅助的氧隔离层就可以实现室温下自发磷光，时间长度达到1.21秒，外界刺激还可以直接作用于裸露的碳量子点，有利于设计具有外界刺激响应性的磷光传感器。实验中，研究人员用氟氮双掺杂碳量子点的水分散液制成的墨水，通过普通的商业喷墨打印机，将预先设计的复杂图案、文字等加密信息打印在滤纸上，其干燥后在紫外灯下发射出强烈的固态蓝色荧光，移去紫外灯后会发射出自我保护绿色磷光，实现了时间维度和空间维度的信息双安全保护。

　　这一研究成果，未来有望应用于信息记录读取、防伪和隐写术等领域。同时，这种双元素共掺杂技术也为室温磷光隐形材料的设计和应用提供了新的思路。

　　来源：轻量化技术网、科技日报、合肥物质科学研究院、中国行业研究网、人民网