基于高价值专利的高温合金材料技术发展态势分析
摘要：利用Incopat 数据库，专注于筛选和分析属于战略新兴产业、具有海外同族专利和维持超过十年的高价值专利。通过专利计量方法，从技术发展趋势、创新主体排名、战略新兴产业分布等方面，对高温合金材料在制备与应用过程中的关键技术及热点进行定量与定性分析。从变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金这3 个角度选取了相关代表性专利进行分析，具化出高价值专利在产业制造工艺过程中的实际应用情况，揭示了国内外现有技术发展现状。研究发现，高温合金材料的专利申请活动呈现上升趋势，且与产业、科研机构之间的合作与分工联系紧密。然而，国内外针对这3 种类型的高温合金在技术研发方向上存在差异，国内企业在技术研发投入方面仍有提升空间，需要进一步探索新工艺、新技术，以推动重大创新成果的产生，在提升核心技术能力的同时加强相关技术的专利布局。
多功能耦合辐射制冷材料的研究进展
摘要：被动式日间辐射制冷（passive daytime radiative cooling，PDRC）依托“大气透明窗口”实现零耗电散热，但传统静态光谱设计难以适应多气候条件与多样化应用需求。围绕PDRC 技术的多功能耦合发展路径，综述了其在智能热管理、能量收集及新兴功能集成3 个方向的研究进展。在智能热管理方面，介绍了温度、湿度被动响应及机械力、电主动响应机制，探讨了从“持续制冷”向“按需调控”的跨越路径；在能量收集方面，分析了辐射制冷与温差发电、摩擦纳米发电及大气水收集的协同策略，揭示了“冷却−发电−集水”一体化的增效机制；在新兴功能集成方面，介绍了光致发光、传感与结构色设计等耦合方案，阐述了解决着色与冷却性能矛盾、拓展应用边界的创新思路。在此基础上，指出了当前研究在材料性能权衡、长期稳定性、系统集成复杂度、经济性与环境适应性等方面面临的共性挑战。建议未来研究应聚焦于智能响应材料与高效能量转换结构的协同设计，建立多场景服役性能评估体系，推动多功能耦合辐射制冷技术向自适应、可规模化、多能互补的智能平台发展。
合成生物学驱动的新材料创新研究
摘要：合成生物学作为一门新兴前沿交叉学科，正逐渐成为驱动新材料绿色创新的关键引擎。合成生物学方法依托“设计-构建-测试-学习”（DBTL）循环体系，通过基因路线重构、代谢途径优化与高性能酶设计，构建可预测、可调控的微生物细胞工厂，为材料制造开辟了向生物基材料跨越的新路径。本文系统梳理了合成生物学赋能新材料的技术基础，重点分析了微生物细胞工厂合成新材料的机理、生物合成的优势，以及关键生物元件在新材料合成中的功能。在此基础上，综述了合成生物学在生物基材料、智能与功能材料、材料循环与生物降解材料等领域的典型应用，揭示了合成生物制造在材料绿色化和智能化转型中的重要作用。最后，展望了该领域的未来发展趋势并提出发展建议。合成生物学驱动新材料创新需进一步加强多学科交叉融合、加速科技成果产业化转化、推进平台化与模块化开发策略，从而为我国实现“双碳”目标与新材料产业的高质量发展提供科技支撑和战略保障。
大尺寸银纳米片的可控、高效制备及在导电胶中的应用
摘要： 具有二维片状结构的银纳米片表现出优异的电学、光学和化学性质，广泛应用于电子、催化、生物等领域。化学还原法制备的银纳米片直径通常小于１ μｍ，且产量低。为了解决上述问题，以鸟嘌呤为结构诱导剂，硝酸银为银源，通过化学还原法制备了大尺寸银纳米片，并得到优化的制备条件：在０℃下，滴加速度为1.0～1.3ｍＬ/ｍｉｎ，搅拌速度为300ｒ/ｍｉｎ，Ｂ 液中鸟嘌呤浓度为16.56ｍｍｏｌ/Ｌ、ＡｇＮＯ３浓度为0.50ｍｏｌ/Ｌ，在最优条件下制得10～20μｍ的大尺寸银纳米片，单位体积反应液中银纳米片产量高达15ｇ/Ｌ。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和Ｒａｍａｎ光谱测试结果表明，银纳米片的生长机理为鸟嘌呤分子的羰基氧原子选择性吸附于银晶体的（111）晶面，形成包覆，还原生长的银原子沉积于（110）和（100）晶面，横向生长形成银纳米片。以最优条件下制备的大尺寸银纳米片作为填料，分别以二乙二醇单丁醚和乙醇为溶剂制得导电胶，其渗流阈值低至30%～40%（质量分数）。
富勒烯制备及其应用研究进展
摘要：本文主要从富勒烯的制备、提纯和应用三方面进行综述，通过分析产率和成本等因素，对富勒烯的制备和提纯方式进行优缺点对比，重点阐述富勒烯材料在润滑、催化、生物医学等领域的应用现状，并指出富勒烯的制备和提纯方式应朝着低成本、高产率的方向进一步优化改进。同时，要加强富勒烯应用反应机理的理论研究，以便从设计角度对富勒烯材料进行开发。
摩擦纳米发电机在收集蓝色能源上的应用与研究
摘要：为了减少碳排放，保护生态环境，人们对海洋资源的开发和研究愈发深入， 可再生能源收集技术是该领域研究的重点。其中，摩擦纳米发电机是利用接触电气化现象的最有前途的机械能收集器之一，其具有可利用的机械能资源丰富、材料可得性和可选性广、器件结构相对简单、加工成本低等诸多优势。最近10年，世界各地研究人员在这一领域的研究取得了巨大进展。本文综述了近年来应用于摩擦纳米发电机（TENG）上的各种新型摩擦电材料，介绍了摩擦电材料的选取规则，并总结了对摩擦电材料进行物理表面修饰、化学表面修饰和其他相关改性方式，最后归纳了用于收集蓝色能源的摩擦纳米发电机装置的仿生结构的设计研究进展，并对未来的应用和发展方向进行了展望。
新型碳量子点的合成、主要性质及其在新材料中的应用
摘要：近年来，碳量子点（CQDs）作为一种新型的碳纳米材料，引起了人们广泛的关注。碳量子点除了具有独特而优异的光学性质外，还具有良好的水溶性、生物相容性、低毒性、成本低等优点。发现碳量子点以来，学者们开发了多种合成方法，例如模板法、微波法、水热法、磁控热法等，且因其优异的性质而被广泛应用于生物、环境、能源等相关材料领域。阐明了碳量子点的合成路线、主要性质及其在能源、电子及生物材料中的应用与前景。
4D打印刺激响应形状记忆智能材料的研究现状与展望
摘要：4D打印技术是一种可变特性快速成型技术，主要以3D打印为基础，使用智能材料对所需物体进行增材制造，成型固件可在外界环境的刺激下，就其形状、结构或功能发生时间维度上的改变。该技术被提出以来，便受到广大学者的关注。随着对4D打印技术研究的不断深入，该技术在学科交叉融合中发挥着显著优势。首先对4D打印中的形状记忆智能材料的研究现状进行综述，其次阐述了基于形状记忆智能材料的4D打印技术在医疗，仿生，军事以及生活产品制造领域的应用研究，最后展望了4D打印形状记忆智能材料在未来发展中的潜在应用及挑战。
电磁屏蔽涂料的研究进展
摘要：电磁屏蔽涂料是应现代社会发展需要产生的一类屏蔽电磁波的材料，其主要作用是减少或避免电磁波带给人们的危害、麻烦和不便。针对日益严重的电磁辐射污染，高性能电磁干扰屏蔽材料已经受到广泛的关注，因为它能阻挡来自通信和电子设备广泛使用的电磁辐射，对人类的健康以及信息的安全提供了有效的屏障。介绍了电磁波屏蔽的重要性，电磁屏蔽原理以及电磁屏蔽涂料的研究现状。综述了碳系、金属系、和复合型电磁屏蔽涂料的特点及发展状况，还比较了对于电磁屏蔽效果的影响较大的几种因素，对于电磁屏蔽涂料未来的发展做出了展望。未来的发展趋势是采用复配型填料发挥协同导电性，在涂膜中形成良好的导电涂层，通过对电磁波的吸收，多次反射来实现屏蔽。而且屏蔽剂之间的交联接合达到了事半功倍的效果，不仅使结构更加稳定，且大大提高了屏蔽电磁波的能力。因此积极研发电磁屏蔽技术，发展电磁屏蔽材料对人们的生活以及国家的安定有着深远的意义。
