【智能液晶高分子薄膜会变色、有记忆、能自愈】科技日报:前主流的变色材料主要由无机分子或者可变色的染料分子构成。天津大学封伟教授团队用高分子制备出一种厚度只有200微米,具有变色、记忆和自愈合功能的智能变色液晶高分子薄膜,这种薄膜在多个领域展现出应用前景。

新买的包包可以随意变换颜色,不小心刮破的衣服能像皮肤一样愈合……这些似乎只在科幻电影里出现过的场景,如今已逐渐成为现实。

日前,天津大学封伟教授团队成功研发了一种新型智能材料——智能变色液晶高分子薄膜(以下简称薄膜)。这种新材料不仅能变色,还有形状记忆和自愈合功能。相关研究被选为封面文章刊发在国际期刊《德国应用化学》上。

通过液晶分子周期排列实现材料变色

在神奇的自然界中,许多生物经过亿万年的自然选择和进化,逐渐演变出自适应变色伪装能力,以便能随时躲避天敌。

比如变色龙就能够通过主动控制细胞层内部的纳米晶体排列结构,根据周围环境实现自身颜色的变化,达到与背景颜色匹配的目的。

研究发现,变色龙处于平静状态时,其细胞层内部的纳米晶体的排列是紧密的,可以特异性地反射短波长的可见光;而面临紧急情况时,变色龙就会通过机械力作用,主动控制晶体的疏密程度,使晶体的排列变得更加松散,选择性反射波长更长的光。

“这些生物体独特的表皮微纳光学结构及其自主动态变色的机制,为我们开发新型仿生智能变色材料提供了丰富的灵感。”天津大学材料学院高分子系教授封伟说。

近年来,国内外研究团队在仿生变色龙的智能变色材料方面取得了一系列重要进展。胆甾相液晶等手性液晶材料是一类具有周期性螺旋超结构的手性软光子晶体,不仅能选择性地反射不同波长的可见光,还能够灵敏地响应力、热、电、光、磁等环境刺激变化,呈现出结构色的动态变化。

封伟团队在此基础上,将动态共价键分子与液晶单体混合,通过溶剂挥发的方法使液晶单体分子自组装成周期排列的胆甾相液晶结构,最后通过光照聚合得到一种厚度只有200微米,具有拉伸变色、形状记忆功能和自愈合功能的液晶高分子薄膜。当前主流的变色材料主要由无机分子或者可变色的染料分子构成,通过有机高分子构筑的变色材料比较少见。

“根据布拉格反射公式,材料的反射波长与材料的微观结构排列周期是正相关的,光照到材料上时,只有特定波长的光能从材料中反射出来形成颜色,这种颜色俗称结构色。”封伟介绍,与染料的颜色不同,这种结构色会更加鲜艳、更加稳定。

薄膜内部的液晶分子是周期排列的。在拉伸薄膜时,材料内部液晶分子的排列周期会变短,因此会导致反射出来的颜色发生变化,这一变色机理与变色龙皮肤颜色的变化机理类似,薄膜的结构色可在可见光谱范围内进行动态调节。

引入动态共价键让薄膜有记忆能愈合

团队还将动态共价键分子引入液晶高分子中,使得薄膜具有形状记忆功能和自愈合功能。

“薄膜还拥有‘记忆编程’的特性,可以被拉伸成螺旋形、波形、圆柱形和更复杂的二维或三维形状并保持不变,当薄膜加热到相变温度以上后,又能恢复到最初的形状。”封伟解释说,这是因为加热激活了动态共价键发生键交换反应,使液晶高分子在网状结构内部形成新的拓扑结构。利用这种特性,他们通过反复将材料加热到100℃和冷却到25℃,让材料实现了在三维形状与二维形状之间以及不同颜色之间的可逆转换。

此外,因为在高分子网络中加入的动态共价键,遇到水分子后会发生断裂,水挥发后,动态共价键又会进行重组恢复初始状态,这样薄膜就拥有了自愈合的能力。

这种薄膜的自愈能力十分惊人,而且自愈后仍然非常结实。团队将薄膜切成两部分后,在损伤界面滴加水后,室温下放置24小时,分开的两部分会自动愈合,愈合后的薄膜被拉伸到原始长度的180%也不会断裂,并能承受自身1000倍的重量。

这项研究为制备兼具力致变色、形状可编程和高效自愈合等特性的液晶高分子材料提供了一种既简单又通用的方法,有望为开发仿生变色伪装材料、自适应光学系统和软体机器人等开辟新的方向。

媲美变色龙皮肤的“超级材料”用途广

经过几十年的研究与发展,智能变色材料的应用已经拓展到日常生活各个领域。比如,美国一家公司曾将热致变色性涂料用在陶瓷杯上,室温时陶瓷杯上的夜景,在倒入热水后会变换成日间景象,通过图案的变化就能知道杯子内水的冷热情况。

“具有结构色的材料已经在生活中有广泛应用。”封伟举例说,在轮胎边缘加入合适的变色高分子材料能制成智能轮胎,当外界温度或内部温度超过轮胎的正常使用温度时,智能轮胎会变色以示警告;变色高分子材料还可用于制作变色车窗玻璃、变色油漆,尤其是变色车窗是近十几年发达国家竞相研究的重要课题,目前,已有电致变色的调光玻璃应用的报道,而光致变色和热致变色的智能车窗玻璃还在进一步研制之中。

智能变色材料还可以做成能指示冷热的智能用品,例如将智能变色涂料镀膜在木材、金属、陶瓷等基材上,可做成能指示冷热用的变色茶杯和婴儿用的汤勺、奶瓶等。

另外,可变色的圆珠笔油、变色指甲油、变色儿童玩具、热敏体温计等产品都已经问世,这些产品极大地丰富了人们的生活。

防伪技术的研究历来就是一个受到普遍关注的课题,迄今为止,防伪领域所采用的方法多为激光防伪,使用设备昂贵,造价高。“而基于智能变色高分子材料的防伪方法具有操作简单、识别方便、成本低等特点,在技术保密性和防伪有效性等方面都有较大的优势。”封伟说。

目前,化学防伪标记一般直接印刷在商标、标签、封签或外包装上,因此制作化学防伪标记的关键是制备防伪印刷油墨,制备这种油墨的变色材料需要耐久性好、成本低,其变色发生的温度及变化的颜色要具有可选择性,因此智能变色材料也是化学防伪标记的首选材料。

将智能变色材料涂在织物上还可以做成变色服装,这种衣服穿在身上,会随着季节不同、地区不同、温度不同而呈现出不同的色彩。这种智能变色材料同样也可以用于桌布、窗帘等各种变色纺织品的生产。

“未来我们计划制备出仿变色龙皮肤的变色伪装材料,使材料的颜色能够与背景环境的颜色相匹配,实现变色伪装的目的。”封伟说。

此外,很多高分子材料如橡胶、塑料、涂料、纤维等都是重要的工业材料,每年磨损消耗巨大,而让这些材料拥有自愈合的能力,就可以提高它们的使用寿命,从而产生巨大的经济和社会效益。

不仅如此,我们生活中的很多高分子材料如塑料、橡胶等在长时间使用后会破损,如果这些材料能够自愈合,那么它们就会有更长的使用寿命,有利于减少环境污染和资源浪费。

“不过目前这种智能变色液晶高分子薄膜还处于实验室研究阶段,没有实现工业化生产。”封伟介绍,这是因为在制备方法上现在还有很多技术不成熟,如何精确控制液晶单体分子自组装,实现大面积、均匀的、明亮的结构色,这些仍是目前面临的难点。

【眉山市丹棱县委书记郭红:扎实推动共同富裕 让丹棱乡村富美、民生幸福】
建功新时代,阔步新征程。在全面建设社会主义现代化强国的征程上,四川正踔厉奋发,推动经济社会高质量发展,着力形成对外开放新格局,深入实施乡村振兴战略,奋力建设富强繁荣和谐美丽四川。为展现四川各地、各级干部在奋力绘就新时代治蜀兴川新画卷中的决策部署和宝贵经验及创新举措,国际在线四川频道特别推出《治蜀兴川访谈》主题系列报道。

眉山市丹棱县位于成都平原西南边缘,是“中国桔橙之乡”。近年来,丹棱不断擦亮农业经济“金字招牌”,集聚动能激发活力,加快融入“成都都市圈”和“成渝地区双城经济圈”的步伐,扎实推进县域高质量发展,成为一座快速崛起的新兴城市。2021年,丹棱率先在眉山市提出了建设“城乡融合·共同富裕”先行示范区的战略。那么,丹棱有怎样的基本面,发展有何亮点,发展优势何在,下一步又有何治丹兴丹谋划呢?近日,国际在线四川频道走进丹棱,专访了丹棱县委书记郭红。

“丹棱桔橙”5次跻身中国区域品牌百强榜

国际在线四川频道:据了解,丹棱晚熟柑橘已成为农民致富的支柱性产业,丹棱是如何决策要大力发展晚熟柑橘产业,该产业目前发展情况如何?

郭红:早在上个世纪八十年代,结合丹棱缺水浅丘的特点,我们就致力于产业结构调整,提出了适于丹棱晚熟柑橘产业发展市场策略,即“不与两湖抢早、不与赣南争中”。

基于可实现晚熟柑橘周年供应,我们致力于柑橘产业全产业链创新,选育了3个自主知识产权晚熟杂柑新品种,发展形成了优质晚熟柑橘18万亩,建设了农产品食品加工园区,培育了全国桔橙果酒第一品牌“果小酒”,“丹棱桔橙”5次跻身中国区域品牌百强榜。

在坚决遏制耕地“非农化”“非粮化”前提下,在不适宜柑橘种植的平坝地块,进行碎片整理,开展高标准农田建设,大力推广稻鱼、稻虾等粮经种养模式,做好“高标准农田+粮经”复合发展文章。

2021年丹棱GDP增速超国省市平均增速

国际在线四川频道:丹棱县近年来发展势头迅猛,请简要的介绍全县经济社会发展成就、亮点。

郭红:聚力眉山“制造强市、开放兴市、品质立市”战略,丹棱县扎实推动高质量发展。2021年,GDP增速超国省市平均增速,创下近三年来最好成绩;4项主要经济指标增速,跑赢全国全省平均水平;工业税收占比达41.3%,居眉山市第一名;三次产业结构进一步优化。

我们致力乡村振兴,7300余名贫困人口稳定脱贫;创新“一元钱”垃圾龙鹄治理模式,农村人居环境整治成效受到国务院通报表扬;创新“网格+执法+包保”基层治理模式,形成新时代“枫桥经验”。荣获四川省首批“乡村振兴先进县”荣誉。

我们坚持以人为本,围绕学党史、悟思想、办实事、开新局,梳理“我为群众办实事”项目210项,“台账+清单+销号”式落实,群众满意率100%。“党风廉政建设社会评价群众满意指数”进入四川省第一方阵。

实施“五大工程”扎实推动共同富裕

国际在线四川频道:2022年将迎来中共二十大的召开,丹棱今年有何谋划和举措?

郭红:丹棱县继续发扬历史主动精神,坚持稳中求进工作总基调,以迎接党的二十大胜利召开为统揽,系统谋划了2022年“1+30”项重大工作,实施了84个重点项目,完整、准确、全面贯彻新发展理念,推动丹棱高质量发展,用实际行动迎接党的二十大胜利召开。

国际在线四川频道:据我们了解,丹棱在2021年提出了建设“城乡融合·共同富裕”先行示范区的战略,在这进程中,丹棱县有何优势,当前做了什么工作,下一步有何安排?

郭红:我们坚持以人民为中心的发展理念推进各项工作。目前丹棱农民户均存款达到4.7万元,城乡收入比为1.68:1,优于国省市平均水平。建设了100个民间众筹文化院坝,引领群众远离牌桌、走向书桌。村村设立“道德超市”,以德换“得”等等。这些都是我们现阶段开展“城乡融合·共同富裕”工作的比较优势。我们正实施亲民服务、安全饮水、燃气入户、农村公交、四好农村路“五个全域”,均衡城乡设施服务,并布局了工业崛起、乡村富美、城市提能、绿色发展、民生幸福“五大工程”,扎实推动共同富裕。

书记邀你品味大雅 感受幸福丹棱

国际在线四川频道:向世界讲好丹棱故事、让丹棱融入世界发展蓝图,请郭书记向国内外网友推介一下丹棱县呢?

郭红:大雅家园、幸福丹棱。丹棱有源于唐宋时期茶马互市的开放之因,有紧邻双机场(双流机场和天府机场)、双高铁站(高铁眉山东站和成都蒲江高铁站)的区位之便,有背靠成渝近亿人口的市场之阔,有联合国“历史村镇的未来”参观点——幸福古村等人文之美,有精密机械制造主导的产业之特,有北纬30°味觉奇迹的桔橙之香等等。可以说,丹棱历史悠久、人杰地灵、物华天宝。

最后,我代表丹棱县,欢迎全国及海外网友常来中国四川丹棱,品味大雅、感受幸福。

来源: 中央广电总台国际在线

【财经新闻早知道】联创股份子公司通过宁德时代供应商准入审核

宏观经济

◆国务院副总理韩正:要抓紧深化“双碳”重大问题研究,形成可操作的政策举措。要推进煤炭有序替代转型,算清煤炭供需的“大账”,合理规划煤电建设规模和布局,推动煤炭清洁高效利用,发挥好煤炭在能源中的基础和兜底保障作用;要研究推进可再生能源发展,加快规划建设新能源供给消纳体系,支持分布式新能源发展;建立统一规范的碳排放统计核算体系,推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,狠抓绿色低碳技术攻关和推广应用。

◆央行:要进一步健全货币政策和宏观审慎政策双支柱调控框架,发挥好宏观审慎管理着眼宏观、逆周期调节、防风险传染的功能。有序实施系统重要性银行附加监管,建立完善系统重要性保险公司评估与监管框架,依法依规开展金融控股公司准入管理和监管,加强对产融结合的监测和规范,进一步丰富宏观审慎政策工具箱。

行业动向

◆国家发改委近日印发通知强调,2022年煤炭中长期合同全部通过全国煤炭交易中心线上平台录入确认并签订诚信履约承诺,全部纳入“信用中国”网站诚信履约保障平台进行监管。

◆网信办:起草《互联网弹窗信息推送服务管理规定(征求意见稿)》并向社会公开征求意见。未取得互联网新闻信息服务许可,不得弹窗推送新闻信息;弹窗推送信息涉及其他互联网信息服务,依法须经有关主管部门审核同意或者取得相关许可的,应当经有关主管部门审核同意或者取得相关许可。

◆IC Insights:2022年,全球半导体行业资本开支有望创历史新高至1904亿美元,同比增长24%。这将是继1993年~1995年之后第二次全球半导体资本开支连续三年(2020年~2022年)增速均在两位数以上。

◆全球移动通信系统协会:到今年年底,全球5G连接数量将超过10亿。到2025年底,全球5G连接数量将达到20亿,占移动连接总量的四分之一左右,届时全球每5个人中将有超过2人生活在5G网络覆盖范围内。报告指出,这一增长速度意味着移动通信行业正以前所未有的速度更新迭代。

◆上证报:全国第三批数字人民币试点地区即将亮相。力争跻身新一批数字人民币试点地区名单。开年以来,河南、福建等地明确提出积极争取数字人民币试点。业内人士称,通过此前试点,数字人民币钱包数量以及技术、场景优势已经得到市场认可,目前进一步扩大试点的条件已经成熟。

◆中房网:据悉,中房协向部分房企发出书面调研函,摸底房企债务情况、偿债情况、资产处置进展及在建住宅项目停工情况等。债务方面,要求房企上报债务总额及结构、2022年到期及逾期债务情况、表外负债等。偿债方面,涉及房企可动用资金、受限资金金额及偿债缺口,以及去年下半年以来融资净流出情况等。

◆中证报:近期,多地稳定房地产市场动作频频。1~2月各地出台房地产相关调控举措累计超过100次,涉及下调首付比例、调降房贷利率、加快放款节奏、给予购房补贴等。专家称,未来房贷利率存在进一步调降的可能。

◆58同城、安居客:2月,中国新房找房热度有明显回升,环比上涨36.6%。这是全国新房找房热度在连续多月回落之后首次出现反弹。2月一线城市找房热度环比上涨43.6%,二线城市找房热度环比上涨34.5%,三四线城市找房热度环比上涨36.5%。

◆两市融资余额:截至3月1日,上交所融资余额报8583.05亿元,较前一交易日增加2.95亿元;深交所融资余额报7743.43亿元,较前一交易日增加12.38亿元;两市合计16326.48亿元,较前一交易日增加15.33亿元。

◆普华永道:2021年下半年内地TMT企业IPO数量共计74家,较上半年的78起有所下降,融资总额约1507亿元。有39%和28%的内地TMT企业分别选择在科创板和深圳创业板上市,相关融资额占总融资额分别为31%和9%。

◆国金证券:元宇宙行业仍处于初期投资庞大获利不易阶段,以10年来看,估计游戏、社交、商业元宇宙产业链将占科技行业的15~20%。看好VR、AR、MR、XR元宇宙硬件终端,5G、6G、WiFi6、Wifi7的技术承载,以及元宇宙将重塑ICT商业基础设施,建议关注数据传输和边缘计算产业升级的投资机会。

公司动态

◆顺丰控股:计划以自有资金通过二级市场以集中竞价方式回购部分社会公众股份。回购的资金总额不低于10亿元且不超过20亿元,回购价格不超过70元/股。此次回购的股份将用于员工持股计划或股权激励。

◆*ST银亿:与知豆电动汽车有限公司管理人签订《备忘录》,拟出资不超过4亿元参与知豆汽车重整及重整计划变更程序,取得知豆汽车的实际控制权及自主经营权,使得知豆汽车实现再生。

◆现代汽车集团:计划到2030年投资约95.5万亿韩元(约合792.1亿美元),其中约19.4万亿韩元(合160.9亿美元)用于开发电动汽车。

◆苹果将于当地时间3月8日上午10点(北京时间3月9日凌晨2点)举办春季线上发布会。

重要公告

◆首钢股份:本次发行股份购买资产并募集配套资金暨关联交易事项获得证监会无条件通过。股票自2022年3月3日开市起复牌。

◆红星发展(3天2板):发布股价异动公告,经自查,全资子公司大龙锰业生产的电池级碳酸锂产能为6000吨/年,目前实际产量为200~300吨/月,大龙锰业电池级碳酸锂生产工艺为采购工业级碳酸锂提纯生产电池级碳酸锂。

◆仁智股份(5天4板):披露异动公告,受国际油价上涨影响,股价短期内涨幅较大,此次油价上涨不会对油服业务业绩产生影响。股价短期内涨幅较大,存在估值较高的风险。截至3月3日,基本面未发生重大变化,近期股价涨幅已偏离基本面情况。

◆准油股份(5连板):发布异动公告,目前,业务收入绝大部分来源于国内的油田技术服务,公司及子公司均没有油气生产业务。除油水井大修等业务结算价格恢复到正常年份水平外,其他业务项目的结算价格尚未恢复。因此,近期国际油价的上涨对公司未来业绩的影响仍存在不确定性。

◆宁波能源(5连板):发布异动公告,近期签订的两份合作意向书均不构成协议签署方相互追究违约责任的依据,所涉及的两个抽水蓄能项目的实施存在重大不确定性。抽水蓄能项目的投资金额较大,远高于目前账面货币资金水平,同时项目建设投资周期较长,资金来源及具体建设计划尚未明确。

◆智飞生物:重组新冠蛋白疫苗获批附条件上市。

◆五连板宁波能源:抽水蓄能项目投资金额较大,远高于目前公司账面货币资金水平。

◆联创股份:华安新材正式纳入宁德时代供应链体系。

◆直真科技:“东数西算”工程对业绩影响存在不确定性。

◆*ST罗顿:终止收购星路控股30%股权。

◆乐山电力:电价政策调整预计减少2022年电力业务收益1.6亿元。

◆翠微股份:2021年净利同比增长101%。

◆东航物流业绩快报:2021年净利润同比增长53%。

◆申通地铁业绩快报:2021年净利同比增1.2%。

◆上海银行业绩快报:2021年净利同比增长6%。

◆老凤祥业绩快报:2021年净利同比增长18%。

◆重药控股:股东茂业商业拟减持不超2.21%股份。

◆盟升电子:拟以2500万元~5000万元回购股份。

◆美迪凯:拟2000万元~4000万元回购股份。

◆园林股份:股东南海成长、杭州叩问拟合计减持不超1%股份。


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