我科学家构建出新型人工碳晶体******
日前,中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日凌晨,该研究成果发表于国际学术期刊《自然》。
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如我们熟悉的石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各个领域。
近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,得到了广泛关注,并引发研究热潮。“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
值得注意的是,团队通过基于机器学习和神经网络势函数的结构搜索结果进一步表明,长程有序多孔碳基晶体代表了一大类从富勒烯分子晶体到石墨类碳晶体转变过程中的亚稳态晶体结构。
“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术也为构建这类碳基晶体材料提供了一种搭积木式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”朱彦武介绍。
《自然》审稿人称:“论文中给出的结果令人信服,对晶体学和材料科学领域具有重要意义。”(记者丁一鸣、通讯员王敏)
工业互联网论坛:聚焦制造业数字化转型******
【分论坛焦点】
光明日报乌镇11月10日电(记者卢璐)“产业数字化已逐步在数字经济中占据主导地位。除了自身产业效益以外,数字技术更大程度上是在变革传统产业体系。”11月10日,在2022年世界互联网大会工业互联网论坛上,中国信息通信研究院院长余晓晖说,“产业链和供应链的重构、重塑和变革会是未来非常重要的任务,中国在这方面有非常大的潜力和优势。”
中国工程院院士杨华勇表示,新一轮科技和产业变革正在重构全球创新版图,重塑全球经济结构,面对产业数字化转型升级的历史关口,一方面需要国家对制造业数字化转型开展全局性谋划和系统性部署,确保制造业数字化转型基础牢固,包容普惠;另一方面也要关注在产业链、供应链中,上下游企业和科研院所相应机构应对每一个细分领域的具体问题。
推动数字化、自动化更高效地运行,离不开大量的工业软件。华为公司高级副总裁张平安认为,中国工业软件要突破壁垒、快速崛起,要充分利用云计算框架变革的机会窗,聚合大量懂工业知识的科学家,构建工业软件底层技术。
“数据空间是实现数字生态系统的工具,也是构成数字经济的基础。”国际数据空间协会董事会主席莱茵霍尔德·阿赫思提出,“共享数据的商业伙伴应当参与到价值链创造中,受益的同时,为群体创造更多的价值。”
《光明日报》( 2022年11月11日 08版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)