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干貨來了 | 不許拍照不許攝像,這場世界頂尖會議透露哪些關鍵信息?

作者:admin    添加時間:2018-10-26 03:53:56    瀏覽量:901
近期,第67屆日本高分子年會在日本名古屋國際會場隆重舉行!?
期待?
沒有閃光燈攝像頭
沒有俊男美女
沒有激情四射的表演
沒有標新立異的展臺
只有對高分子基礎研究
和未來的思考
日本高分子學會擁有12000多名會員,
專注于高分子科學的基礎研究及應用研究領域,
每年年會有超3000人參加,
發表超過2200件以上的演講報告,
是日本最大規模的高分子研究會議。
溫馨提醒:純正技術干貨,非技術愛好者慎入!
六大主題
(1)高分子化學:高分子化合物的合成與反應
(2)高分子物理:結構與性能
(3)功能高分子材料
(4)生物高分子材料
(5)高分子材料與生存環境的關系
(6)高分子的今天和明天
會議內容精彩紛呈,亮點頗多。
由于整個會場禁止拍照與攝像,信息收集小組成員開動好記性+爛筆頭,雙管齊下,將更多的干貨收入囊中!
開 篇
首先,針對六大主題,先來拋個磚。
實際上,這六大主題是相輔相成、互相促進的!
高分子化學主要圍繞“如何選擇適當的合成路線,設計高分子的結構,制備滿足性能要求的高分子材料”。
比如,如何合成高質量的石墨納米片,如何采用RAFT技術制備嵌段/接枝/星型及樹枝狀聚合物。
高分子物理則主要研究高分子結構與性能的關系,前者包括鏈結構、聚集態結構等,而后者包括力學性能、熱/電/磁性能等。
比如如何構筑微觀結構的長程有序來提高新型液晶環氧樹脂/BN復合材料的導熱性能?比如如何調控共軛材料的多尺度聚集態結構來控制光電材料的本征性能?
可見,功能/生物高分子材料方面的研究始終不會脫離高分子物理/化學知識,而圍繞高分子材料的所有研究則必須以人類生存環境的可持續發展為目標,比如如何合成無硫RAFT試劑。
大看點:嘉賓報告內容
關于幾位重量級嘉賓的報告內容,根據現場整理,如有錯誤或遺漏,請見諒。
01
永井隆之(豐田汽車株式會社)
演講題目:《車用高分子材料最新動向》
他認為目前的汽車產業不僅僅是行業內部同質競爭,其他行業的巨頭也卷入,將會迎來一個百年一遇的大變革時代。
而價值創新則是材料技術的根本,輕量化、電動化和智能化則是未來汽車的發展趨勢。
輕量化方面,材料將與車身結構、制造工藝緊密結合。豐田將從以往單一部件的材料置換,過渡到通過車身結構整體設計減少零部件數量來大幅提高輕量化水平;在車身的粘接/接合技術方面,與金屬相近的低線性膨脹系數高分子材料必不可少,鋁材和熱塑性碳纖維復合材料(CFRP)也將大量應用。
智能化方面,透過/吸收特定波長的高功能薄膜材料、具有感知外界環境的智能材料等材料技術將成為關鍵技術。同時,人們對汽車安全、舒適,以及視覺、觸覺、嗅覺等感官體驗的需求越來越高。比如為了提高行駛的安全性,減少目視死角,對透明樹脂材料的需求不斷提高。
02
木本幸胤(東麗株式會社)
演講題目:《碳纖維復合材料在汽車上的應用》?
CFRP密度是鋼的20%,是鋁的57%,加之其抗疲勞、低蠕變、低線膨脹系數、優良的震動阻尼、可設計性強等特點,在汽車輕量化技術中倍受青睞,但目前主要存在材料成本高、產品性能不穩定等問題。
碳纖維部件的制造工藝,主要包括:VARI、Prepreg Autoclave、Prepreg Bagging、Wet Pressing、LP-RTM、HP-RTM、Surface-RTM等,各種工藝特點匯總如下表。
碳纖維及CFRP材料在汽車上的應用區域包括外覆蓋件、主承力件、吸能件,早期東麗以其成熟的纏繞成型技術完成在傳動軸的制造,比同類鋼質零部件減重達50%以上,大大改善了NVH性能,在實現輕量化的同時也提高了車輛的安全性;CFRP發動機罩蓋的一體化結構設計,可直接替換鋁材,實現4kg的減重。
碳纖維汽車輕量化部件
伴隨RTM成型新技術的發展,將會有更多的 CFRP制品得以在汽車上應用。
03
功能高分子材料
關于功能高分子材料,以光電功能高分子和醫用功能高分子的報道居多。
比較知名的研究結構有日本分子科學研究所(IMS)、日本理化學研究所、日本名古屋大學等。
理想的有機光伏材料,應同時具有窄帶隙和低HOMO能級,一方面,可以充分吸收太陽光子、提高光電流;另一方面,可以提高與受體材料LUMO之間的能級差,獲得高的開路電壓。
膠體量子點(又稱半導體納米晶體)由于具有高的量子效率、窄的激發光譜、獨特的尺寸依賴激發光譜等優異特性,在生物醫療、光伏發電等方面存在巨大的應用潛力。
國立首爾大學Kookheon CHAR教授的課題組系統研究了基于納米晶的納米復合材料。
包括如何合成高效量子點材料、如何將納米晶與半導體聚合物進行雜化、如何控制膠體量子點的核/殼/配體結構、如何設計配體層來控制電子注入和電子傳輸等性能,對于如何利用量子點材料制備高效率的量子點電致發光二極管(QLED)具有重要的指導意義。比如,Kookheon CHAR教授報道了利用胺基官能化的樹枝狀聚合物作為配體,通過物理/化學作用吸附在量子點表面,大大提高了QLED器件的外量子效率(EQE)。
醫用功能高分子材料方面
TEROMU株式會社的川西徹朗部長介紹了各種醫用高分子材料,從20世紀60年代醫用級聚丙烯在注射器、輸液袋的應用,到21世紀細菌纖維素等醫用功能材料在人工皮膚、人工血管和藥物載體等方面的應用。
早稻田大學的武岡真司教授介紹了面向未來醫療用的高分子納米薄膜設備,膜厚在數十~數百納米之間任意調節,且薄膜與生物體表面具有較高的粘附性,便于嵌入體內。
日本理化所的長田羲仁教授則介紹了如何通過控制合成高分子水凝膠的化學結構和電荷密度來調控血管內皮細胞、軟骨細胞和軟骨前驅細胞ATDC5的擴增和分化行為。
未來,隨著新型治療方法和醫療設備的出現,將醫用高分子材料的生物相容性、耐菌性、耐酸性、透明性、環境響應性等提出更高的要求。
納米技術
納米技術始終貫穿各大主題!
納米粒子、納米纖維、納米凝膠、納米薄膜、納米載體、納米雜化、納米壓印等議題聲聲繞耳。
化學家強調合成100納米或幾百納米尺度的物質
物理學家強調材料在100nm以內空間受限環境中的行為與性質,即納米效應
工程學家強調幾納米至幾十納米的多孔體系
應用科學家則強調應用100nm尺度材料的團聚效應
值得一提的是,上海錦湖日麗塑料有限公司作為唯一的中方企業代表,做了題為《Recent Trends & Outlook in ABS Compounding Industry in China(中國ABS改性產業的趨勢和展望)》的邀請報告,詳細介紹了微觀上呈現納米相態結構的高性能聚合物合金。
寫在最后
縱觀大會,未來高分子材料發展趨勢
縱觀整個大會的報告內容和墻報內容,未來高分子材料主要有以下幾個發展趨勢:
1、高性能化,比如耐高溫、耐腐蝕、耐老化
2、多功能化,比如熱導率/電導率更高的聚合物
3、智能化與智慧化,即利用高分子材料對信息的存儲、傳遞甚至處理功能,使得高分子材料能自主進行思考
4、綠色化,比如提高非石油基高分子和天然高分子的熱穩定性、拓寬加工窗口
總的來說,高分子材料的研究趨勢是以社會的可持續發展為基礎,孜孜以求新材料及其結構演化規律,以適應高端領域、極端條件及外太空環境等的應用。
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