中国科协第262次青年科学家论坛简报

　　多学科交融的功能材料发展前沿

　　——中国科协举办第262次青年科学家论坛活动

　　中国科协主办，重庆材料研究院、北京化工大学承办的中国科协第262次青年科学家论坛--“多学科交融的功能材料发展前沿”于7月8-10日在北京化工大学举办。此次论坛以“功能材料与环境、资源、能源的交互问题”为主题。论坛设四位执行主席，分别是：北京化工大学张立群教授、西安交通大学单智伟教授、华北电力大学李美成教授、哈尔滨工业大学朱嘉琦教授。来自全国各地功能材料领域的高校、科研院所、企事业单位共40多个单位100余名代表参加了讨论。

　　一、论坛的背景

　　功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。

　　世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国战略高技术竞争的制高点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占85% 。目前，功能材料已成为我国材料科学和工程领域中最具活力与创新性的热点领域，并在推进科技进步、加强国防建设、发展国民经济、提高综合国力等方面具有极其重要的作用。据国家自然科学基金委员会统计，有关功能材料的项目已占整个新材料研究的70%以上。功能材料不仅是发展我国相关高技术领域和国防建设的重要基础材料，起着重要的推动和支撑作用，而且还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用：功能材料是改造与提升我国基础工业和传统产业的基础，直接关系到我国资源、环境及社会的可持续发展。
　　 当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破，研究极为活跃，充满了机遇和挑战。诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等正处于日新月异的发展之中，发展功能材料技术也正成为各个国家强化其经济及军事竞争优势的重要手段。

　　二、论坛主要议题及内容

　　（一）功能材料的发展与国家重大需求相结合

　　“十二五规划”中提出新一代信息技术产业重点发展、高端装备制造产业重点发展、新能源产业重点发展，这些方向的提出都需要新型的功能材料做支撑。

　　（二）功能材料与资源交互问题及发展方向

　　张立群教授做了“基于太阳能战略的生物基弹性体和天然橡胶研发进展”的报告，他谈了“三大问题”：问题一，橡胶不再是“纯”橡胶，他从全球十多万中植物中可提取天然橡胶，到合成橡胶发展，再谈到橡胶的回收再利用；问题二，10年-20年间降解问题及橡胶的改性问题；问题三，高分子材料的性能对抗问题。单智伟教授与大家进行“微纳尺度材料的结构与性能”的探讨，赵昆教授交流了钙钛矿氧化物的光电效应在油气领域中的应用，张青松介绍了微生物发酵多孔软湿凝胶；赵永生从事光电信息材料和器件研究，他介绍了低维有机晶体材料作为集成纳米光子学元件的功能和应用。

　　（三）功能材料与环境交互问题及发展方向

　　朱嘉琦教授做了“极端环境红外增透保护膜”的报告，简要介绍了机载、弹载等极端环境特征及典型增透保护薄膜材料，从膜系的设计、制备、考核、应用等多个方面阐述了国际研究动态和国内最新进展。王戈教授以“节能环保为导向的催化材料——从结构建筑到功能组装”为题，从有机中间体在石油、石化的应用与大家进行讨论。岳明教授谈了稀土永磁废料的回收应用技术。席晓丽教授谈了关于“城市矿产”的研究进展。李宝强教授介绍了基于重金属离子资源化磁性壳聚糖生物质水处理材料循环利用。

　　（四）功能材料与能源交互问题及发展方向

　　李美成教授做了“微纳结构太阳电池材料”的报告，他提出“新能源材料”是新能源技术发展的基础和先导，新能源技术也是我国可以与发达国家相竞争的国家战略性新兴技术领域，他着重展示了硅基太阳电池的柔性等特征，尤其在新能源的分布式开发利用方面具有显著优势。王静做了新型稀土光功能材料的研究进展的报告；刘邦武介绍了高效晶硅太阳能电池新工艺的研究；林元华教授介绍了高性能氧化物热电材料，介绍了氧化物热电陶瓷的研究现状，并谈到热电陶瓷在太空、生活中的应用。

　　三、专家的共识及相关建议

　　在两天的精彩报告和激烈讨论中，充分彰显了“功能材料种类多、应用广、多交融性”的特点，40多个青年科学家的报告中论及“生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术”等关系国民生计、国防建设的功能材料研发项目。在达成共识的基础上，与会青年专家、学者对我国功能材料的发展提出如下建议：

　　1.采用“半天然”功能材料，降低重金属、合成工业生产所带来的污染，减少资源浪费，从自然界中“取”“功用材料”，既对环境保护有利，又减少人工合成所带来的能源消耗，资源浪费。例如，重金属可以采用壳聚糖降解，壳聚糖可以从虾中提取。

　　2.逐步开发利用二级资源，如利用“城市矿场”，对废旧能源的再利用，如从废旧电池中回收“铜、铁、钴、镍”。

　　3.提高功能材料“性能”，利用“声、光、电、热、磁......”优越的新型功能材料替代传统材料，从而减少传统材料生产中所带来的大能耗、高成本浪费。

　　4.缩短替代时间，用新功能材料替代传统材料需要一个过程，替代时间越短，新功能材料在“资源、能源、环境”中的优势就能尽早体现出来。

（责任编辑：成都天启中医药研究院）