【項(xiàng)目精選】320期：新材料技術(shù)項(xiàng)目推薦（三）
項(xiàng)目一：天然精油類(lèi)抗菌保鮮膜的研發(fā)與推廣
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
食品的腐敗變質(zhì)是導(dǎo)致食物浪費(fèi)的重要因素，但目前的保鮮膜（PE），僅僅通過(guò)控制水分蒸發(fā)來(lái)達(dá)到食物保鮮的目的，對(duì)常規(guī)的腐敗菌，基本上沒(méi)有抗菌、殺菌作用，因此其保鮮能力十分有限。
本項(xiàng)目采用天然精油和無(wú)毒輔材作為抗菌劑，通過(guò)天然精油和無(wú)毒輔材的揮發(fā)作用，實(shí)現(xiàn)氣氛式抗菌過(guò)程，有效提高了抗菌效率。相比于傳統(tǒng)的抗菌劑（如季銨鹽、納米銀等）的接觸式抗菌作用，不但抗菌作用更為明顯，而且成本較低。所制備的天然精油類(lèi)抗菌保鮮膜，可以實(shí)現(xiàn)食品貨架期延長(zhǎng)3-10天，對(duì)減少食品浪費(fèi)，提高食品的利用率具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
項(xiàng)目二、戶(hù)外復(fù)合面料技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)戶(hù)外使用的復(fù)合面料，側(cè)重于戶(hù)外休閑面料制作，即走出家門(mén)外的戶(hù)外活動(dòng)所需產(chǎn)品，休閑時(shí)尚為主，手感柔軟，使用舒適。
具有以下功能性：抗紫外、防水、防曬、抗菌、防霉等功能性，以及良好的縮水率、接縫滑移、拉長(zhǎng)強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)力、PH值、防水度、耐水壓、透濕度、雨淋、光照、水漬、汗?jié)n、摩擦、機(jī)洗等等物理性能指標(biāo)。
項(xiàng)目三、半導(dǎo)體石墨烯
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
硅集成電路的進(jìn)入10 nm以后，硅微電子技術(shù)將受到來(lái)自物理，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面的限制和挑戰(zhàn)。改變溝道材料，由過(guò)去的硅改為其它溝道材料，為的都是增加電子或是空穴的遷移率。
由于石墨烯的高遷移率及單原子層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，石墨烯被認(rèn)為可能是取代硅材料的下一代微電子材料。二維結(jié)構(gòu)的石墨烯中低雜質(zhì)濃度導(dǎo)致電子的高速?gòu)椀纻鬏?，從而使之可用于電子的快速回?yīng)開(kāi)關(guān)。隨著電子器件的小型化，低于50 nm的納米電子器件的要求使石墨烯成為理想的候選材料。但是，值得注意的事，作為微電子輸運(yùn)材料，我們是靠柵極電壓來(lái)控制材料的導(dǎo)電性，控制開(kāi)關(guān)功能，而石墨烯零帶隙的特性，使其導(dǎo)電性無(wú)法像傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體材料一樣因?yàn)殡妷旱淖兓忻黠@變化，因此石墨烯在邏輯電路上的應(yīng)用仍有些困難。
課題組歷時(shí)七年潛心研究，采用特定原子原位替代碳原子的方法制備出半導(dǎo)體石墨烯，并對(duì)石墨烯進(jìn)行了Raman、STM、NMR、ESR表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)石墨烯中均勻摻入了能夠使石墨烯呈現(xiàn)P型與N型半導(dǎo)體特征的特定元素，成功打開(kāi)帶隙，并進(jìn)行了電學(xué)性能表征。
課題組所制備的半導(dǎo)體石墨烯場(chǎng)效應(yīng)管的空穴遷移率為10800 cm2/V·s。在硅材料中，電子的遷移率為1350cm2/V·s，而空穴的遷移率僅為480cm2/V·s。研發(fā)的特殊方法可以得到具有不同半導(dǎo)體類(lèi)型的石墨烯，進(jìn)行晶圓級(jí)別半導(dǎo)體石墨烯的量產(chǎn)，利用現(xiàn)有硅芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行石墨烯芯片的制備。下圖為課題組所制備的半導(dǎo)體石墨烯晶圓，可以實(shí)現(xiàn)2英寸、4英寸、8英寸及12英寸的半導(dǎo)體石墨烯的規(guī)?；a(chǎn)。
項(xiàng)目四、大功率LED用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱中間相瀝青基石墨泡沫散熱器研究
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
LED作為一種照明技術(shù)作為繼白熾燈、熒光燈之后的第三代照明光源,具有高效、節(jié)能、環(huán)保,使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),但是由于散熱材料局限于金屬材料及部分非金屬材料，而中間相瀝青基石墨泡沫具有密度低，極高的導(dǎo)熱率和良好的孔結(jié)構(gòu)，并能夠很容易進(jìn)行機(jī)械加工等，可以作為一種極為優(yōu)良的LED散熱材料。
本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的特點(diǎn)：（1）密度低；泡沫石墨的密度在0.4-0.9g/cm3之間，制作成散熱器后其密度仍然較低是可以的；（2）加工簡(jiǎn)單，泡沫石墨具有極好的易加工特性；（3）多孔性，泡沫石墨內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)可以使得散熱面積很大，有效提高其散熱效率；（4）高的輻射系數(shù)，石墨材料的輻射系數(shù)在0.96-0.98之間，而金屬鋁與銅的輻射系數(shù)較低，輻射系數(shù)的提高對(duì)于散熱器來(lái)說(shuō)是極為有利的。
本項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)，將引導(dǎo)國(guó)內(nèi)目前類(lèi)似材料的發(fā)展方向，為實(shí)現(xiàn)大功率LED的散熱器的研究與開(kāi)發(fā)提供技術(shù)積累，并進(jìn)一步擴(kuò)大大功率LED及高功率密度電器的市場(chǎng)，提高我國(guó)此類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力奠定基礎(chǔ)。
項(xiàng)目五、高性能炭材料基礎(chǔ)原料-中間相瀝青及中間相瀝青基炭材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
隨著國(guó)防工業(yè)飛速發(fā)展，洲際導(dǎo)彈、航天飛船、軍用衛(wèi)星、隱形飛機(jī)等項(xiàng)目急需大量高性能的新型碳材料，例如：高強(qiáng)、高模、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱性的中間相瀝青碳纖維、泡沫碳、高密高強(qiáng)石墨、核石墨及其高性能碳基復(fù)合材料等。除此以外，中間相瀝青基碳材料在我國(guó)汽車(chē)、大飛機(jī)、軌道交通、風(fēng)力發(fā)電、電池儲(chǔ)能、核電、LED照明、節(jié)能環(huán)保等國(guó)民經(jīng)濟(jì)高新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也有迫切需求，每年有數(shù)百億人民幣且未來(lái)會(huì)不斷高速成長(zhǎng)的市場(chǎng)。
中間相瀝青是一種具有液晶態(tài)結(jié)構(gòu)的各向異性瀝青，具有高殘?zhí)柯?、低灰分、良好流變性等特征，是制備中間相瀝青基碳纖維的優(yōu)異原材料，也是制備高性能炭材料的不可或缺的前驅(qū)體。其制品具有高強(qiáng)、高模、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電等特點(diǎn)，在高性能炭材料領(lǐng)域具有不可替代的作用。
項(xiàng)目六、新型衛(wèi)生用品和醫(yī)用材料的研發(fā)與工業(yè)化
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目涉及的相關(guān)基礎(chǔ)研究是在華僑大學(xué)李明春教授主持的2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和多項(xiàng)省自然科學(xué)基金項(xiàng)目上完成的；本項(xiàng)目已由雀氏公司提供的300萬(wàn)元產(chǎn)學(xué)研合作經(jīng)費(fèi)完成了相關(guān)的前期應(yīng)用研究。
該項(xiàng)目利用天然高分子殼聚糖為主要原材料，結(jié)合課題組已授權(quán)的專(zhuān)利方法，制備出具有抗菌和護(hù)膚功能的殼聚糖基新材料。通過(guò)與其它功能性助劑的復(fù)配以及與高分子吸水材料的組裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新型多功能抗菌、護(hù)膚紙尿褲的工業(yè)化生產(chǎn)。
