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高分子材料因其性能優(yōu)異、價(jià)格低廉而被廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域，但是大多數(shù)高分子材料因其易燃性而導(dǎo)致的火災(zāi)時(shí)常發(fā)生，對(duì)人們生命安全和環(huán)境造成巨大的危害。在火災(zāi)死亡的人當(dāng)中，大部分是因?yàn)槲胗泻ξ镔|(zhì)窒息致死。因此，高分子材料的阻燃化近年來受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注，其關(guān)鍵技術(shù)則是阻燃劑。過去大多使用含有鹵素的阻燃劑，隨著許多國(guó)家禁止使用有毒有害阻燃劑，市場(chǎng)對(duì)于環(huán)境友好無鹵阻燃產(chǎn)品的需求日益迫切。本成果結(jié)合聚合物自身的特性，進(jìn)行針對(duì)性的無鹵阻燃改性，盡量降低或消除材料在火災(zāi)中的安全隱患。本技術(shù)是

聚合物多層光學(xué)膜代表著光學(xué)膜技術(shù)的最高水平，在光電 子相關(guān)產(chǎn)業(yè)有廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng)完全被美國(guó) 3M、日本東麗等跨國(guó)公司所壟斷。項(xiàng)目擬通過設(shè)計(jì)一維、二維光子晶體結(jié)構(gòu)，利用光子晶體結(jié)構(gòu)的禁帶實(shí)現(xiàn)不同能量的光子進(jìn)行選擇性透過，來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的光譜選擇（例如紅、藍(lán)光雙帶通濾波器）和偏振態(tài)調(diào)控。產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)業(yè)化，可填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)高端光學(xué)膜產(chǎn)品市場(chǎng)空白。 

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們健康意識(shí)的提高，生物材料在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用也越來越廣泛。各種人工生物材料如，人工導(dǎo)尿管、人工體腔引流管、人工靜脈導(dǎo)管、人工血液透析或腹膜透析管、人工氣管插管、人工心臟瓣膜、人工骨、人工聲帶等廣泛使用。統(tǒng)計(jì)顯示，全球每年有上百萬的生物材料制成的醫(yī)療裝置植于體內(nèi)，僅在北美每年的尿路導(dǎo)管（urethral cathers and urinary stents）的使用量就高達(dá)1億支。但是，生物材料在給臨床治療帶來便捷的同時(shí)，仍存在某

本技術(shù)充分利用材料中的可配位基團(tuán)，如腈基 (C≡N) 、酯基 (O=C-0) ，同金屬陽(yáng)離子進(jìn) 行配位交聯(lián)，創(chuàng)建了一個(gè)新的非共價(jià)鍵交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)體系。由于金屬配位的鍵能高于氫鍵鍵能， 而且變化范圍也比較大，因此通過配位交聯(lián)所獲得的材料的力學(xué)性能優(yōu)于通過氫鍵組裝的橡膠 材料；由于配位鍵的鍵能低于共價(jià)鍵，可以在一定情況下破壞配位交聯(lián)而不影響聚合物材料的 主鏈結(jié)構(gòu)；配位鍵具有電、磁特性及非線性光學(xué)特性，通過選擇不同配位數(shù)和配位方式的金屬 離子，調(diào)節(jié)金屬離子的濃度，改變加工溫度和時(shí)間等方法控制聚合物的交聯(lián)程度和交聯(lián)密度， 實(shí)現(xiàn)了聚合物微觀結(jié)構(gòu)和材料最終使用性能按需要進(jìn)行調(diào)控；金屬離子同橡膠材料的配位是直 接在材料加工過程中一步實(shí)現(xiàn)，工藝簡(jiǎn)單；這種配位交聯(lián)橡膠的添加劑和加工過程也無污染， 且?guī)缀醪恍枰渌鷦且环N環(huán)境友好的高性能、多功能材料，降低了對(duì)環(huán)境的污染和產(chǎn)品 的成本。無炭黑添加的配位交聯(lián)NBR的拉伸強(qiáng)度可超過60MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)到1000﹪，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于 硫磺交聯(lián)、炭黑補(bǔ)強(qiáng)的NBR (拉伸強(qiáng)度通常為20Mpa，伸長(zhǎng)率<500%) 。而且由于金屬離子的引 入，橡膠材料也具有了一些特殊的性能，例如更加優(yōu)良的耐油性及同金屬材料很好的粘接性 等。這些結(jié)果表明金屬配位交聯(lián)的綠色橡膠具有很高的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

本項(xiàng)目開發(fā)了一種具有規(guī)整垂直孔道多孔膜的制備方法，主要是以嵌段共聚物為原料，利用溶劑蒸汽退火形成垂直的微相結(jié)構(gòu)，再選擇性溶脹將分散相轉(zhuǎn)化為孔道。溶劑蒸汽退火是將聚合物膜暴露于溶劑蒸汽中，溶劑分子進(jìn)入膜內(nèi)部，促進(jìn)分子鏈運(yùn)動(dòng)，形成規(guī)整排列的分相，具有室溫下可操作、簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)。選擇性溶脹致孔是一種物理方法，該過程不存在化學(xué)反應(yīng)，無質(zhì)量損失，可以根據(jù)溶脹條件有效調(diào)控孔徑。孔徑可在10-50nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，膜厚可在20nm-50微米之間調(diào)節(jié)。

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年死于細(xì)菌感染的人數(shù)已超過1700萬人。從歷次疾病流行的教訓(xùn)中，人們清楚地認(rèn)識(shí)到,有害細(xì)菌的傳播能通過各種途徑迅速蔓延。因此，這就迫切需要開發(fā)用于日常生活的抗菌材料解決憂關(guān)人們健康的難題，例如：各種衛(wèi)生紙巾、擦拭紙、食品包裝材料、醫(yī)藥包裝、過濾、口罩或面罩、一次性醫(yī)療用品、包裝標(biāo)簽等。然而,傳統(tǒng)的上述材料并不具備殺菌功能。行之有效的方法就是讓材料或紙張表面具有自然抑制或阻止病菌生長(zhǎng)和傳播的能力。抗菌材料，其性能是破壞病菌

變色玻璃（又稱智能玻璃）是能夠按照人們的需求改變光線進(jìn)入（射出）強(qiáng)度和能量的功能化玻璃。通過對(duì)光線的調(diào)節(jié)可以使室內(nèi)亮度和溫度保持在合適的范圍，改善了生活質(zhì)量也降低了能耗。這在當(dāng)今全球能源緊缺的情況下更是意義重大。各發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)該領(lǐng)域的研發(fā)工作都非常重視。目前變色玻璃主要在美、日、韓等國(guó)生產(chǎn)，在歐、美、日有著廣泛應(yīng)用。國(guó)外變色玻璃已開始代替建筑玻璃用于各種建筑的門、窗、天棚。而且，變色玻璃

浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)，便基于形狀記憶聚合物，提出了一種新型的“萬能抓手”策略。這個(gè)“萬能抓手”的載體非常簡(jiǎn)單，就是一塊智能“塑料”。別瞧它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本領(lǐng)可不小，它可以把目標(biāo)物體“鎖”在體內(nèi)，輕松地抓取1微米到1米大小之間任何形狀的物體。 目前這一研究成果已發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上，文章共同第一作者為浙江大學(xué)航空航天學(xué)院碩士生令狐昌鴻和博士生張順，通訊作者為浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授。 宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)的“萬能抓手”何以做到“探囊取物”？靠的便是形狀記憶聚合物。形狀記憶聚合物是一種特殊的智能材料，論其特殊，就特殊在它的“逆來順受”：在外部刺激作用（如光、熱）控制下，形狀記憶聚合物可軟可硬，在受到一定的外力作用導(dǎo)致變形后，它就能保持這個(gè)變形后的形狀，可謂“順其自然”；然而在一定的外部刺激作用下，它又會(huì)變回原來的樣子。目前形狀記憶聚合物已經(jīng)被廣泛用于智能織物、電子包裝管的熱收縮膜、航空器太陽(yáng)能帆板展開機(jī)構(gòu)、智能醫(yī)藥器件等領(lǐng)域。 宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)的新策略：第一步，就是抓取物體時(shí)，先在外部刺激作用下，讓形狀記憶聚合物變得柔軟，趁此機(jī)會(huì)將物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)嵌入其中；第二步，去掉外部刺激，讓形狀記憶聚合物變回剛硬的狀態(tài)，保持住該變形的臨時(shí)形狀，將物體“鎖住”，從而把物體抓取起來；第三步，等把物體轉(zhuǎn)移到目的地之后，再次施加外部刺激，形狀記憶聚合物就會(huì)恢復(fù)初始形狀，將物體“解鎖”釋放。 形狀記憶聚合物萬能抓手抓取和釋放物體的流程示意圖 形狀記憶聚合物這塊智能 “ 塑料 ” ，就好像是一把有魔力的萬能鎖，能鎖住世間萬物：為了獲取 “ 獵物 ” ，它 先 變成柔軟的橡皮泥，把物體柔柔地包住，然后變成堅(jiān)硬的石頭，把物體牢牢地鎖住，等把物體 “ 押送 ” 到目的地，又會(huì)重新變成軟軟的橡皮泥并釋放物體。宋吉舟教授介紹，這把 “ 萬能鎖 ” 能在典型的三維結(jié)構(gòu)物體上產(chǎn)生很大的抓力，包括球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等；更厲害的是，它還能像壁虎一樣， 粘附在物體表面 ，不論物體表面光滑還是粗糙。 形狀記憶聚合物萬能抓手對(duì)典型宏觀物體的抓力   那么對(duì)于尺寸小的物體，這個(gè)抓手又是如何發(fā)揮功效的呢？當(dāng)物體尺寸小到微觀尺度（100微米左右或者更小），物體受到的表面力，特別是與抓手的粘附作用強(qiáng)，會(huì)給物體的釋放帶來較大的挑戰(zhàn)。在該設(shè)計(jì)中，抓手通過把物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)鎖在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)抓取，不依賴抓手的粘附力，所以當(dāng)粘附力給物體釋放帶來挑戰(zhàn)時(shí)，就可以在抓手表面鍍上一層特殊材料，或者增加抓手表面粗糙度來減弱粘附，從而實(shí)現(xiàn)物體釋放。這樣，即使是75微米大小的不規(guī)則鐵顆粒或者是直徑10微米的二氧化硅球，也能順利從形狀記憶聚合物萬能抓手上得到釋放。 使用形狀記憶聚合物萬能抓手操縱75 微米的不規(guī)則鐵顆粒和10微米直徑的二氧化硅球 “微觀抓手就像微觀世界里的吊車，可以用它在微觀世界里搭建‘建筑’，制作特殊的光電器件。”令狐昌鴻說，“這個(gè)抓手在微觀視角下還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是一個(gè)抓手就是數(shù)以萬計(jì)的微觀吊車，可以高效地在微觀世界工作。” 談及具體應(yīng)用，宋吉舟教授表示，在柔性電子制備中，最重要的一步就是微觀元器件的快速組裝，即把制備基底上數(shù)以萬計(jì)或者更多的維納元器件轉(zhuǎn)移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附來一次性抓取這些元器件，但是釋放的時(shí)候粘附就變成了限制因素。而宋吉舟教授課題組提出的這個(gè)策略，完全不依賴粘附，為柔性電子的制備提供了一種新思路，有望推進(jìn)柔性電子的工業(yè)化進(jìn)程。 使用形狀記憶聚合物萬能抓手組裝柔性電子器件的簡(jiǎn)單展示 該項(xiàng)目得到了國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金等的支持。

本成果涉及一種石墨烯在全氟烷氧基樹脂（PFA）聚合物基材中定向排布的導(dǎo)熱新材料。其復(fù)合材料熱導(dǎo)率在平行于石墨烯排布方向，可達(dá) 25 W/(m·K) 以上，是原聚合物基材全氟烷氧基樹脂（PFA）熱導(dǎo)率的約 100 倍

聚合物材料流變特性綜合測(cè)試系統(tǒng)是一種積木式、高性能測(cè)試平臺(tái)，可以在接近于真實(shí)加工狀態(tài)下測(cè)試聚合物材料的流變特性。能夠方便地構(gòu)成轉(zhuǎn)矩流變儀、螺桿擠出式毛細(xì)管流變儀等多種實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，功能豐富，測(cè)試精度高，動(dòng)態(tài)范圍大。