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甬江实验室团队创制出超级压电陶瓷
科技日报· 2026-01-30 21:04
传统压电材料须依赖强电场极化,使内部偶极子取向一致以产生宏观响应,但温度一旦逼近居里温度 (Tc),热扰动会迅速打乱这种有序,压电性能完全丧失。而这座"性能珠峰"的坐标,偏偏落在Tc处 ——传统压电材料的"死亡温度"。 记者从甬江实验室获悉,该实验室任晓兵团队研制的基于廉价多晶锆钛酸铅、采用独特"主动工作模 式"的压电陶瓷,其压电系数最高达到6850pC/N。这标志着一类兼具超高性能与工程实用潜力的"超级 压电陶瓷"正式诞生。相关成果1月29日在线发表于国际期刊《科学》。 压电材料是智能时代关键功能材料之一,作为力电信号转换的核心载体,广泛应用于各类精密智能设备 的底层架构。衡量这项"敏感"与"力量"的关键指标,称为压电系数(d)。这一数值越高,材料的力电 耦合转换性能越优异。然而,过去70余年,这项指标的发展并未取得根本性突破。 "这就像人体正常体温须维持在37摄氏度左右,偏离一定范围就会生病甚至丧失机能。但有了宇航服和 空间站,即使在太空这样的极端工况中,人类也能执行各项任务。该主动压电器件也是如此,相当于给 材料穿上'宇航服',让它稳定发挥。"甬江实验室先进智能材料研究中心主任、上席研究员任晓兵说。 据 ...
“有趣而无用”的反铁磁材料有望“可读可写”
科技日报· 2026-01-30 09:17
相比铁磁体,反铁磁材料其实更有助于开发更高密度、更快运行速度的磁性存储器,但这要满足一 个条件:在保持反铁磁态的基础上,所有磁性层同时发生整体性双态切换。 记者29日从复旦大学获悉,该校物理学研究团队利用自主开发的多模态磁光显微技术,发现一类特 殊的低维反铁磁体系能够在外磁场下像铁磁体一样展现出确定性的双稳态整体切换,并完善了经典的磁 学理论框架,用来描述该现象背后的物理机制。该研究揭示了低维层间反铁磁体磁化翻转的关键因素与 独特效应,推动反铁磁材料研究迈出从"有趣而无用"到"可读可写"的关键一步,为开发新一代低功耗、 高速运算芯片提供了新路径。相关成果29日在线发表于国际学术期刊《自然》。 该研究为反铁磁动力学基础研究以及技术应用带来了变革性突破,也为未来低维磁性材料集成到自 旋电子学以及光电子领域中开辟了新途径。 在铁磁体中,磁针均整齐指向同一方向,易于通过外磁场调控,因此常规磁性设备如机械硬盘等均 以铁磁材料作为存储单元。而反铁磁材料由于磁针方向相反、磁性抵消而很难被磁场调控,多被当作辅 助铁磁体的"配角"。 (责编:罗知之、陈键) 关注公众号:人民网财经 复旦大学物理学系吴施伟所在团队基于多年的技术积 ...
Figure发布新一代人形机器人Helix 02;科学家研制出“永不沉没”的金属管丨智能制造日报
创业邦· 2026-01-28 20:58
4.【纵横股份自研吨级无人机"云龙-1P"首飞成功】据纵横股份消息,1月27日上午9时,由纵横股份 长三角智能制造基地自主研发的云龙-1P无人机,在西北某试验场圆满完成了首次飞行试验。"云 龙-1P"无人机是纵横股份面向未来广阔民用市场打造的新一代吨级通用平台。该机型采用高效稳定 的双尾撑布局,集高载重、强适应与卓越经济性于一体。其最大起飞重量可达1200千克,有效任务 载荷能力高达350千克,并具备在4500米高原机场起降部署的强大能力,能够适应高原、岛礁等复杂 环境作业需求。(每日经济新闻) 更多智能制造产业资讯…… 扫码可订阅产业日报 1.【Figure发布新一代人形机器人Helix 02】Figure AI发布新一代人形机器人Helix 02,首次实现单 一神经网络对机器人全身的自主控制。Figure指出,在一项持续4分钟的自主任务中,机器人流畅地 完成了61个移动操控动作,借助触觉传感和掌心摄像头实现了灵巧的动作,并协调运用了臀部、脚 部、手部和手臂等全身肌肉。(网易) 2.【科学家研制出"永不沉没"的金属管】制造出"永不沉没"的船只是工程师们一直以来的希望。为实 现这一目标,美国罗切斯特大学光学研 ...
3M:推动创新与可持续发展深度融合
中国化工报· 2026-01-28 11:08
公司战略与市场定位 - 公司进入中国市场40余年,始终秉持“扎根中国,服务中国”的本土化战略 [1] - 公司对在华发展充满信心,将抓住中国“十五五”规划机遇,深化创新与可持续发展的融合,完善本土产业链供应链布局 [1] - 公司认为中国正从“制造大国”迈向“创新强国”,为以材料科学为核心的多元化科技企业提供了广阔舞台 [2] 业务发展机遇与市场空间 - 中国在人工智能、新材料等领域加强技术攻关,推动产业链现代化,公司致力于将百年材料科学积淀转化为行业解决方案 [2] - 中国推进的“双碳”目标与公司全球可再生能源转型承诺(力争2050年使用100%可再生电力)高度契合 [2] - 公司开发绿色低碳技术与产品,例如中空玻璃微球可助力绿氢生产与运输降本增效,采用100%再生纤维制成的新雪丽保暖材料满足绿色需求 [2] - 中国完善的产业基础与丰富的行业资源构成活跃创新生态,公司已深度融入中国产业生态,实现共创共赢 [2] 本土化运营与创新举措 - 公司通过研发创新、客户共创与供应链管理等多重举措巩固在华发展基础 [3] - 中国研发中心是公司全球四大研发中心之一,依托全球49个核心技术平台进行本土化开发,并鼓励本地团队主导创新 [3] - 本土研发成果已服务全球,例如专为中国电动车市场开发的电池密封胶与导热胶已服务海内外客户,基于国内空气特点研发的熔喷微纤维静电驻极技术让KN95口罩推广至全球 [3] - 公司视“客户共创”为关键,通过搭建全球粘接应用体验中心、中国机器人研磨实验室、全球首个汽车材料科学学院等共创平台帮助客户缩短开发周期 [3] - 2024年推出的“数字材料中心”平台集成逾300种产品与模型数据,可帮助客户大幅提升研发效率 [3] - 公司在中国已建成覆盖7个生产基地、4个技术中心、2个物流中心及1个研发中心的完整本土供应链体系 [3] 未来发展规划与投入 - 公司将继续推行本土化战略,深化创新与可持续发展的融合,以新质生产力助推产业高质量发展与“双碳”目标实现 [4] - 未来三年,公司将持续增加在华研发投入,强化研发中心、实验室与制造基地的协同,加速技术成果产业化 [4] - 公司将持续聚焦汽车、能源、电子、工业自动化等战略领域,输出更多本土创新成果 [4] - 2024年公司中国研发团队以“中国速度”实现了新品数量与迭代效率的双重突破,预计到2026年将有更多本土研发的创新产品陆续上市 [4] - 公司将持续发挥材料科学与可持续技术优势,将节能减排、循环利用理念深度融入产品全生命周期,助力产业链绿色转型 [5] - 公司计划与政府、客户及产业伙伴深化合作,打造更多行业共创平台,共同推动行业数字化与智能化升级 [5] - 公司将通过青年科学教育及本地人才发展项目培育本土人才,为中国创新生态注入长期动力 [5] 合作伙伴与生态构建 - 公司与上下游伙伴强强联合,创造更符合未来发展趋势的产品与解决方案 [2] - 合作案例包括与机器人自动化行业伙伴合作提升生产工艺,与福耀玻璃、迪尚集团在汽车玻璃、纺织材料领域协同创新,与怡亚通共建数据化运营平台优化渠道策略 [2]
3M:推动创新与可持续发展深度融合   
中国化工报· 2026-01-28 10:55
进入中国市场40余年,3M公司始终秉持"扎根中国,服务中国"的本土化战略,与中国市场共同成长。 对于2026年,3M中国总裁丁泓禹近日在接受《中国化工报》专访时表示:"十五五"规划进一步凸显了 科技创新的引领作用,围绕现代化产业体系构建、高水平科技自立自强、经济社会发展全面绿色转型等 方面做出明确部署,这让3M对在华发展充满信心。未来,3M将抓住这一机遇,深化创新与可持续发展 的融合,完善本土产业链供应链布局,以3M科技助力中国经济社会高质量发展。 搭乘中国发展快车 开拓多元市场空间 丁泓禹指出,中国正从"制造大国"稳步迈向"创新强国",为3M这类以材料科学为核心的多元化科技企 业提供了广阔舞台。 "十四五"以来,中国在人工智能、新材料等领域不断加强技术攻关,推动产业链现代化。3M凭借百年 材料科学积淀,正致力于将材料潜能转化为实际的行业解决方案。 中国稳步推进的"双碳"目标,与3M在全球范围不断加快可再生能源转型,力争至2050年使用100%可再 生电力的承诺高度契合。3M积极开发绿色低碳技术与产品,携手消费者和其他公司一同降低碳排放。 例如,3M开发的中空玻璃微球可助力绿氢生产与运输降本增效,采用100% ...
借鉴蜘蛛,“织”出新材料
环球网资讯· 2026-01-28 09:29
这些特性使该材料在多个领域展现出巨大应用潜力:在软机器人领域,可作为高功率人工肌肉驱动精密 运动。"人体肌肉束是由'一丝一丝'的结构组成的,如果我们能批量生产这种蜘蛛丝纤维,把它们也做 成束状,每一根纤维的恢复应力就很高,成束后应力会更高。从仿生角度看,这种束状结构可以模仿肌 肉束,凭借'形变后快速恢复'和'高恢复应力'的特点,具备更强的运动能力。"刘伟表示,另外,这种纤 维韧性高、质地柔软,还能打结,如果应用到机器人中,可以植入小型精密器件,代替人体关节处的肌 肉,作为医学材料替代方案。 "由于蜘蛛养殖难、蛛丝产量极低,蛛丝很难通过养殖手段进行产业化获取。"刘伟解释,因此,通过大 肠杆菌生产蛛丝蛋白,再进行人工重组一直是科研领域的重点研究方向。"然而长期以来,人工合成蛛 丝由于蛋白分子量偏小、结构松散,面临结晶稳定性不足、力学性能衰减等问题,难以实现稳定纺 丝。" 为什么蛛丝液在蜘蛛体内是液体,经蜘蛛吐丝就变成了强韧的固体?研究团队将研究重点从形态仿生转 向过程仿生,开始模拟蜘蛛腺体内的精密调控过程。 "我们整合了分子设计、生物合成、材料加工与模拟计算等多学科技术手段,改变了之前的有机溶剂溶 解方法,转为采 ...
科学家研制出“永不沉没”的金属管
科技日报· 2026-01-28 07:07
制造出"永不沉没"的船只是工程师们一直以来的希望。为实现这一目标,美国罗切斯特大学光学研究所 研究人员开发出一种新技术,可以将普通的金属管变成永不沉没的物体。这意味着无论其在水中浸泡多 长时间,或遭受多大损坏,都能保持漂浮状态。 研究人员通过蚀刻铝管的内壁,在其表面创造出微米和纳米级的坑洞,使其表面具备超疏水性,能够有 效排斥水分,保持干燥。当经过处理的管子进入水中时,超疏水表面会在管内形成稳定的气泡,从而防 止管道被水浸泡并沉入水中。这种机制与潜水钟蜘蛛和火蚁在水中形成浮筏保持浮力的原理类似。 研究人员还在管子中间加入了隔板,即使将管子垂直推进水中,气泡也能保持在管内,从而保持其浮 力。 此前,研究人员已在2019年首次展示了类似的超疏水浮力装置,使用了两块超疏水圆盘,将其密封在一 起,利用气泡产生浮力。但该设计在极端角度下容易失去浮力。相比之下,目前的管道设计在多种复杂 环境下表现更为稳定,尤其在海洋湍流等条件下,管子能持续保持漂浮。 研究人员在恶劣的测试环境中对管子进行了数周的连续测试,发现即便是管道遭受大范围破损,依然能 浮在水面。 此外,多个超疏水管道可联结成浮筏,用于船只、浮标和浮动平台的构建。使 ...
我国铁电材料获重大突破 未来信息存储密度有望提升数百倍
新浪财经· 2026-01-24 21:24
中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者 张渺)近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研 究中心联合研究团队通过激光法创制了自支撑萤石结构铁电薄膜,并利用电子显微镜技术对薄膜中的一 维带电畴壁进行了原子尺度的观测和调控,为开发具有极限密度的人工智能器件提供了科学基础。利用 这些一维带电畴壁进行信息存储,预计将比当前的存储密度提高约几百倍,理论预计可达每平方厘米约 20TB,相当于将1万部高清电影或20万段高清短视频存储在一张邮票大小的设备中。1月23日,相关成 果在国际学术期刊《科学》发表。 来源:中国青年报客户端 据研究者介绍,铁电材料是一种即使没有外部电场,也能自发地存在正负电荷分离且规则排列的材料。 铁电材料与畴壁研究是当今物质科学和信息技术交叉融合的前沿领域,其核心在于通过对材料内部极 化"开关"(铁电畴)及其边界(畴壁)的精确调控,来创造新一代高性能器件,以应对信息存储、人工 智能、高端装备与前沿科技竞争等多方面的国家战略需求。萤石结构铁电材料的出现为该领域带来了新 机遇,团队从2018年便开始了萤石结构铁电材料的研究,通过维度限制设计思路,在三维晶体里寻找到 了一维带电畴壁新物态,补全了铁电 ...
我国新成果有望让器件“存得更多,占得更少”
央视新闻· 2026-01-24 16:13
研究突破概述 - 中国科学院物理研究所研究团队通过激光法创制了自支撑萤石结构铁电薄膜,并利用电子显微镜技术对薄膜中的一维带电畴壁进行了原子尺度的观测和调控,相关成果于1月23日在国际学术期刊《科学》发表 [1] 铁电材料特性与应用潜力 - 铁电材料内部由许多微小的“电学指南针”组成,指示自发极化的方向,其极化方向可通过外部电场反转 [3] - 铁电材料中的“电学指南针”能够吸引附近物质中的电荷,基于这一特性,铁电材料在信息存储、传感、人工智能等领域具有巨大的应用潜力 [3] 铁电畴与畴壁的基本概念 - 铁电材料中的“指南针”并非全部指向同一方向,而是分成了极化方向一致的“铁电畴”和分隔不同铁电畴的“畴壁” [4] - 当不同极化取向的铁电畴组合在一起时,它们的界面就是畴壁,若两个铁电畴的同一极拼在一起,其间的畴壁会因电荷聚集而难以稳定,需要电荷补偿机制来稳定 [4] - 由于特殊“胶水”(电荷补偿机制)的存在,带电畴壁通常具有迥异于铁电畴的物理特性 [4] - 在三维铁电晶体中,畴壁传统上被认为是二维的面,具有远小于畴的尺寸,科学家据此提出了畴壁纳米电子学,希望基于畴壁工程大幅提升器件性能 [4] 萤石结构铁电材料的创新发现 - 萤石结构铁电材料(如二氧化锆ZrO2)的三维晶体结构由极性晶格层和非极性晶格层交替排列组成,铁电极化被限制在分离的极性晶格层中 [6] - 在该材料中,原本的三维铁电畴结构变成了分离的二维铁电畴,因此可能存在一维的带电畴壁结构 [6] - 研究团队发现这些一维带电畴壁被约束在极性晶格层中,其厚度和宽度均具有埃级尺寸,约为人类头发直径的数十万分之一 [6] - 畴壁处过量的氧离子或氧空位充当了黏结的“胶水”,稳定了这些带电的畴壁 [6] - 研究团队利用电子辐照产生的局部电场,演示了对这些一维带电畴壁的人工操控,包括产生、运动和擦除 [6] - 该研究成果颠覆了人们对畴壁结构的传统认知,并为开发具有极限密度的人工智能器件提供了科学基础 [6]
【科技日报】突破传统认知 我国科学家发现一维带电畴壁
科技日报· 2026-01-23 13:54
铁电材料是一类具有自发极化的特殊晶体,其内部存在许多微小的"电学指南针"——即正负电荷分 离形成的极化方向。这些"指南针"可受外电场调控,使铁电材料在信息存储、传感和人工智能等领域具 有巨大的应用潜力。材料中极化方向相同的区域称为"铁电畴",畴与畴之间的边界就是"畴壁"。传统观 点认为,畴壁是二维的平面结构,如同魔方不同颜色方块间的界面。 一项颠覆传统认知的发现,或将重新定义未来电子器件的极限。中国科学院物理研究所金奎娟院 士、葛琛研究员、张庆华副研究员团队在铁电材料研究中取得突破性进展:他们首次在萤石结构氧化锆 薄膜中观测到一维带电畴壁,并实现了对一维带电畴壁的人工操控。这一成果颠覆了人们对于畴壁结构 的传统认知,并为开发具有极限密度的人工智能器件提供了科学基础。相关研究成果23日在线发表于 《科学》杂志。 实验不仅证实了一维带电畴壁的存在,还揭示其厚度与宽度仅为埃米级别(约为头发直径的数十万 分之一)。研究指出,畴壁处聚集的过量氧离子或氧空位,充当了电荷补偿的"胶水",稳定了这类带电 结构。此外,团队还通过电子辐照产生局部电场,成功实现了对一维畴壁的产生、移动与擦除的人工调 控。 据悉,这项研究突破了对畴 ...