化工新型材料

研究人员发现具有强大抗病毒活性的新型玻璃

据报道，西班牙研究人员发现了具有强大抗病毒活性的玻璃和粘土。这个低成本的发现或可用来净化含有病毒颗粒的表面、液体和空气。

报道称，在短短10min内，这两种材料即可将接触到的病毒的传染性降低99%以上。因此它们或可用来消毒或者开发低毒或无毒的抗病毒药物。

西班牙国家研究委员会发布公告说，这些新材料已经过新冠病毒、流感病毒、单纯疱疹病毒和腺病毒的测试，并且对细菌和真菌也有效。

这项研究的详细信息发表在美国《今日材料》月刊上，研究由西班牙多所大学的纳米材料和纳米技术人员进行。

研究指出，一种新型钠钙玻璃和一种被称为高岭土、含有银或氧化铜纳米颗粒的粘土具有明显的抗病毒活性，两者都能够使病毒失去传染性。

在与病毒接触后，这些材料会引发物理化学反应，从而抑制这些病原体的生长。

报道称，研究员贝伦·卡瓦尔解释说：“这些材料能够显着抑制微生物生长，无论这些微生物是细菌、真菌还是病毒，并且两者与生物和环境完美兼容。”

此外，这些材料具有“重要优势”，例如稳定性高、成本低。卡瓦尔补充说：“这使得它们非常适合用于预防和控制细菌或病毒导致的疾病。”

研究人员介绍说，它们强大的抗病毒活性已在物理化学特征非常不同的各种病毒，例如水疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、腺病毒、流感病毒以及新冠病毒等身上得到验证。

使用这些材料从水中去除病毒或将它们应用于空气过滤器，可以预防农场动物和人类的地方性感染。它们还可以在当前或未来的大流行威胁中用作消毒剂和抗病毒剂。（参考消息）

抗菌保鲜智能食品包装问世

据报道，近日，新加坡南洋理工大学和美国哈佛大学公共卫生学院的研究团队开发了一种智能食品包装材料。该包装材料可以生物降解，并能杀死对人体有害的微生物，还可以将新鲜水果的保质期延长2～3天。

这种食品包装是由一种叫做玉米醇溶蛋白的物质、淀粉以及其他天然生物聚合物制成的，并注入一种天然抗菌化合物的混合物。其中包括百里香油以及柠檬酸。

在实验室实验中，当暴露于湿度增加或有害细菌产生的酶时，包装中的纤维会释放出微量天然抗菌化合物，杀死污染食物的常见危险细菌（不论细菌是在包装表面还是食品本身的表面上），如大肠杆菌和李斯特菌。

该食品包装有可能被用于多种产品，包括即食食品、生肉、水果和蔬菜。在一项实验中，用这种包装材料包装的草莓可以保持7天新鲜，而用主流水果塑料盒包装的草莓只能保持4天新鲜。

在这项研究中，研究人员使用了包括生物聚合物、无毒溶剂、自然抗菌素在内的天然化合物，并开发了可扩展的系统来合成智能抗菌材料。这些材料不仅增强了食品安全和质量，而且在全球范围内减少不可降解塑料的使用，有望消除环境和健康的危害。（中国化工报）

科学家开发一种可促进肌腱愈合的新型强力水凝膠粘合剂

据报道，近日，哈佛大学研究人员在发明了一种称为Janus Tough Adhesive（JTA）的坚韧粘性水凝胶用于治疗和预防肌腱损伤。

肌腱损伤是一种常见病，损伤后肌腱功能无法完全恢复，并常伴有组织炎症和退变等并发症。虽然外科、康复、移植和药物等疗法已被用于治疗肌腱损伤，但肌腱愈合失败和持续疼痛等治疗缺陷仍然存在。

该水凝胶将可降解的坚韧基质以及强粘附力的壳聚糖表面相结合，具有优异的生物相容性。研究人员通过体外研究以及在多个肌腱模型中进行的原位和体内测试结果表明，JTA能强烈粘附于活体大鼠的髌骨、冈上肌和跟腱，促进愈合，减少跟腱断裂大鼠模型瘢痕的形成，并可持续释放大鼠髌骨肌腱损伤模型的皮质类固醇曲安奈德，减轻炎症， 调节趋化因子分泌，促进巨噬细胞向M2表型极化。

总的来说，JTA是一种具有粘性面和高载药量的坚韧水凝胶，可作为肌腱的强力粘合剂，用于局部延长给药，并增强肌腱滑动，有着很好的临床转化潜力。（科技部生物中心）

新加坡研究团队研发节能玻璃

据报道，新加坡南洋理工大学科研团队研发出一种节能玻璃，可在炎热和寒冷的天气分别降温和供暖，以减少能源使用。该成果发表在《科学》杂志上。

这种节能玻璃能自动根据室温，在加热和制冷之间切换，切换不是通过电子元件实现，而是利用分别有加热和冷却作用的2种自然光。该玻璃能同时利用两种光来加热或冷却的性能，归功于一种特殊的涂料。研发团队专家表示，改变这种材料的结构和成分，能够改变玻璃的加热和冷却性能，以适应不同市场和地区的需要。科学家们模拟测试了这种玻璃在全球各种气候环境下的节能性能。结果显示，该玻璃在冷热天气都能通过自动调节温度，节省暖气和空调能源。目前市场上的节能玻璃只能在热天抑制太阳可见光加热，从而降温，但不能供暖。对于一栋中型办公大楼，新玻璃比市场上的节能玻璃每年可节省9.5%的能源，约33万kWh，且新玻璃比市场上的节能玻璃便宜至少20%。（科技部）

研究人员开发新型全季节智能屋顶涂层

据报道，劳伦斯·伯克利国家实验室的研究人员开发了一种全季节智能屋顶涂层，可在不消耗天然气或电力的情况下使房屋在冬季保持温暖，在夏季保持凉爽。这种新型涂层被称为温度自适应辐射涂层（TARC），在夏季通过反射阳光为房屋降温，还可通过辐射冷却以热红外辐射的形式散发太阳照射的热量，在冬季则会自动关闭辐射冷却来实现节能。TARC可作为一种热保护涂层，以延长智能手机和笔记本电脑的电池寿命，以及保护卫星和汽车免受极高或极低温度的影响，还可用于制作帐篷、温室覆盖物甚至帽子和夹克的温度调节织物。相关研究成果发表在《科学》期刊上。（科技部）

我国仿生亲水润滑涂层研究取得新进展

近期，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室周峰研究员课题组提出了一种在通用材料和医疗器械表面生长水凝胶润滑涂层的新方法，即基于黏附性功能层（SIL）的紫外引发-表面催化引发自由基聚合方法（UV-SCIRP）。

采用SIL@UV-SCIRP方法制备得到的水凝胶涂层厚度和化学组分高度可调，可在室温下快速在金属、聚合物、无机物、生物有机体等各种基底表面生长出水凝胶涂层。该涂层与基材具有良好的界面结合强度，可有效改变基材表面固有的润湿和水润滑性能。该方法可成功在各种型号医疗器械外表面可控生长水凝胶润滑涂层。摩擦测试表明，修饰了水凝胶润滑涂层之后，2种型号导尿管表面的摩擦系数均大幅度降低，并可承受300个循环的剪切测试。

人口老龄化对植介入医疗器械提出了紧迫需求。在器械表面构筑亲水润滑涂层能够有效减小其与组织界面的摩擦力、降低手术操作难度、减小病人痛苦、延长器械使用寿命。水凝胶是一类具有典型湿滑特征的高分子材料，表面修饰水凝胶涂层可有效改变材料与器械表面的潤滑特征。实现在通用材料和器械表面可控生长水凝胶润滑涂层，具有一定实际意义。（中国科学院兰州化学物理研究所）

我国科学家设计出快速自愈的活体材料

据报道，近日，中国科学院深圳先进技术研究院的研究人员，通过在微生物表面编辑抗原或抗体分子，引导微生物通过抗原抗体相互作用产生粘合，从而形成可快速自修复的活体功能材料，并将其推广应用于全新的应用领域（如智能制造）及可穿戴设备的组装。

活体材料的核心优势之一是自修复，目前，这种自修复全部依靠细胞自身的生长更新，自修复时间在几个到几十个小时之间。但是具体应用在可穿戴器件中时，材料在拉伸或折叠后必须快速修复，才能保证器件运行的稳定性，因此对自修复的时间要求通常是分钟级。单纯利用生物生长带来的自修复效应无法解决在可穿戴器件中的应用问题，亟待引入跨学科的理念及设计。

科研人员运用已开发的抗原或抗体及表面展示体系构建工程细菌，将抗原或抗体展示到大肠杆菌细胞膜表面，随后混合2种细菌构建材料，混合后的细菌由于抗原-抗体作用迅速自组装成材料前体（LAMBA）。而利用合成生物学工具可对LAMBA进行编程，赋予其生物降解或生物催化的功能。

LAMBA自愈合特性在应变传感器等可穿戴器件中显示出独特的优势。例如在应变传感器中，利用活体材料构建的柔性LAMBA应变传感器可稳定的感知指节动作，并给与相应的信号输出。

该研究利用高分子物理化学的理念实现合成生物学在信息技术领域应用的可能，为生物与信息融合研究开拓新思路、新方向。（科技部生物中心）

香港理大研发全新物料 可有效杀灭表面新冠病毒

据报道，香港理工大学（简称“理大”）近日日宣布，该校的跨学科研究团队早前成功研发出一种崭新物料，可有效杀灭表面新冠病毒和绝大部分常见病毒和细菌。

理大研究人员介绍，该物料名为“防病毒三维打印物料”，主要成分为树脂，加入阳离子化合物等抗病毒成分，可以刺穿病毒的细胞膜并破坏其结构，达至杀灭病毒和细菌的效果。

带领团队的理大纺织及服装学系副教授卢君宇表示，实验室测试证实，该物料能于两分钟内杀灭七成存活于物件表面的新冠病毒及其他病毒和细菌，10min内的抗病毒率更达至9成，表面几乎所有病毒和细菌均可于20min内被杀灭。

卢君宇说，该物料是一种具备高度防病毒效能的树脂物料，可以利用三维打印技术制作出不同形状，针对不同需要，能广泛应用于公共设施，为社区提供防疫支援。成本方面，在10min内能以三维打印制作约10个升降机按钮，物料成本约10港元。

团队成员理大纺织及服装学系教授简志伟表示，回收箱把手在使用近一年后没有任何损坏，其表面没有检测到新冠病毒、大肠杆菌和金黄葡萄球菌，这证实物料具备稳定防病毒和细菌的效能。其效能在使用后3年才开始逐步减弱。（新华网）

燕山石化纳滤/反渗透膜元件首次实现工业化应用

据报道，近日，中国石化首套燕山石化年产4万支纳滤/反渗透膜装置生产的膜元件在天津石化化工污水回用装置正式投用，标志着燕山石化膜生产应用取得新突破，打破了国内反渗透膜元件主要依赖进口的行业垄断。

据悉，2021年5月份，燕山石化高科在了解到天津石化污水回用装置对膜元件的迫切需求后，立即组织技术人员赴现场进行水质检测、运行数据分析、产品对比研究。根据用户对膜元件的要求，高科公司技术人员对纳滤/反渗透膜生产工艺进行调整和优化，成功生产出了高通量型反渗透膜元件。

膜处理在饮用水净化及化工污水处理领域发挥着重要作用，国内市场需求和经济效益呈逐年增加趋势。在中国石化系统内反渗透膜元件主要依赖进口，为破解这一难题，燕山石化高科组建产销研专业团队，全力推进中国石化首套年产4万支纳滤/反渗透膜项目的建设、生产、研发和应用，装置于2021年4月正式建成投用，可生产反渗透膜和纳滤膜2类产品，产品性能可达到国际先进水平。目前，苦咸水反渗透膜产品已经实现连续稳定生产，并顺利通过天津海淡所的专业检测和认证。

反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透是通过施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透方向向相反方向进行，从而把原水中水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，可有效去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。纳滤/反渗透膜技术，如今广泛应用于海水淡化、工业废水处理与回用、生活污水处理等领域，其中反渗透RO技术占据中国海水淡化工程规模近7成。

中国石化以维护产业链安全为战略使命，积极推动“一基两翼三新”产业格局，坚持“基础+高端”发展路线，积极推进三大合成材料升级换代和新材料发展，加快洁净能源、高端材料等领域的研发力度。2019年，燕山石化年产4万支纳滤/反渗透膜片生产项目，被列为北京市“100个高精尖产业项目”之一。

下一步燕山石化高科将加快其他高性能功能膜产品的研发和产业链开发工作，为打造高性能膜产业基地奠定基础（中国石化）