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气致变色灵巧窗节能材料
通过物理与化学技术的交叉，成功地研制开发出了结构可控的气敏性材料，通过气 体分子的选择性吸附，材料发生颜色的可逆性变化。这种气致变色灵巧窗节能材料集智 能化控制、光学特性智能化调节、节能、装饰、隔热、保温于一体，可广泛应用于建筑、 汽车、宇宙飞船等作为高能效阳光控制节能窗户。结合室外阳光传感器和/或室内温度 传感器，对通过窗户的阳光能进行智能化控制，特别适应于现代智能建筑大厦的发展, 为现代窗户系统的设计和制造提供了全新解决方法，而且还可广泛应用于信息显示与储 存、气体传感器等方面。
同济大学
2021-04-11
两亲性Pt(II)配合物气致发光变色性质及存储器件
通过click反应设计合成了一类具有两亲性的磺酸根三齿Pt(II)配合物，这类配合物对VOC的刺激响应具有高度的选择性。在水蒸气和各种醇蒸气分子（甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等）之间具有迅速的变色和发光响应性行为，并进一步制备成薄膜，利用醇蒸气实现了快速写入?擦除功能。在溶液体系中，通过调控溶剂的组成，实现了配合物动态组装?解组装?重新组装的过程。研究组与香港大学任咏华教授合作，进一步制备了存储器件，阈值电压为3.4V，开关比可达105，保持时间达104s，具有良好的二进制存储性能。
中山大学
2021-04-13
嵌段共聚物节能、环保的聚合反应挤出技术
苯乙烯与二烯烃嵌段共聚物包括苯乙烯类热塑性弹性体（SBS, SIS,）、溶聚丁苯橡胶，星型SSBR, 星型SIBR等的橡胶材料，以及透明高抗冲聚苯乙烯K树脂。目前，前者在全世界已形成了数百万吨的生产能力和消费量，广泛的应用于轮胎橡胶，改型沥青，热溶胶，压敏胶，制鞋，聚合物改性等领域；后者K树脂由于将橡胶嵌段的球粒直径控制在纳米数量级，因而同时具有优良的透明性、抗冲击性、抗弯折疲劳和加工性能，因此在医用包装材料，医用器械材料，办公用品、家用电器、汽车、化工、仪表等领域都具有极广的应用，这是通用高分子材料所无法替代的，但是目前我国K树脂尚未成功工业化。本项目采用聚合反应挤出技术，该技术以挤出机为反应器，充分利用螺杆挤出机对高粘度介质也具备有效传热、传质的特点，将单体聚合与高聚物加工两个过程合二为一，实现无溶剂本体聚合，直接在挤出机中几十秒钟内由单体聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯类热塑性弹性体、K树脂等。本项目通过混合单体进料方法，得到的聚合物经NMR，IR，DMA，GPC，TEM，SEM，AFM测定及理论分析发现其为（SB）n多嵌段的共聚物。B橡胶嵌段的分散相尺度在自然状态下呈纳米级球状分布。有高达220％以上的超高断裂延伸率。在液氮中冲断面呈现出典型的韧性断裂形貌。该技术成熟度已达到可中试阶段。如采用分段加料的方式，由单体一步本体聚合得到当今世界上必须用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物，其技术成熟度同样已达到可中试的阶段。该技术已申请了3项国家发明专利，具有完全独立的知识产权。
华东理工大学
2021-04-11
国科大材料学院黄辉团队在基于C-S键活化的室温交叉偶联制备聚合物半导体材料研究中取得重要进展
该项工作发展了首个利用碳-硫键活化的Stille交叉偶联聚合。在温和的反应条件下，制备了一系列高温Stille反应难以获得的聚合物半导体材料，从而为合成低成本，高性能的有机/高分子半导体材料提供了新的研究思路。
中国科学院大学
2022-06-01
一种去除聚合松香甲苯溶液中不溶物的方法
该项目已经获得国家发明专利：专利号：ZL200510130795.9。 聚合松香是松香改性的产品，由于聚合松香具有色泽浅、软体点高、不结晶、不氧化等优点，被广泛的应用于油墨、油漆、胶粘剂和合成树脂等的生产，同时还应用于橡胶、电气、造纸及制造多种助剂等。但是，聚合松香中的甲苯不溶物在国产聚合松香中普遍存在，这是一个不容忽视的问题。甲苯不溶物的存在既影响了产品质量，也增加了成本。所以，去除聚合松香中的甲苯不溶物显得特别重要。然而，到目前为止，国内尚没有较好的技术可以实现聚合松香中的甲苯不溶物的去除。 该项目在不影响聚合松香性能的基础上，将聚合松香中的甲苯不溶物的含量降到0.01%以下。所用的工艺简单、快速和所需成本低，能有效降低聚合松香甲苯溶液中的不溶物。
北京科技大学
2021-04-11
无机离子聚合与新型聚合材料的创制
首次构建出无机离子寡聚体并可以通过“无机离子聚合”全新途径可塑地构建出无机材料，实现“像制造塑料一样制造无机物”（Nature 2019）并可以进一步实现无机材料的相互融合（Science 2021）。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
首次构建出无机离子寡聚体并可以通过“无机离子聚合”全新途径可塑地构建出无机材料，实现“像制造塑料一样制造无机物”（Nature 2019）并可以进一步实现无机材料的相互融合（Science 2021）。这些成果突破了无机块体材料依赖高温烧结定形的传统途径，可以在常温条件下实现构建，为功能材料的制备提供革命性的科学新基础，特别适合在生物体内开展仿生合成。目前已经颠覆性地实现以下突破：
1）结合生物矿化实现人体牙釉质的再生（Sci Adv 2019），再生层与天然牙釉结构完全一致，拥有相同的生物力学特性。该工作打破了传统口腔医学中牙釉质不能再生的认知，引领新一代口腔材料从“填充型”转变为“再生型”。目前已进入转化研究阶段，样品能够高效地修复牙齿表面的微小缺损。
2）结合传统有机聚合发展出有机-无机共聚新技术，可以制备出有机-无机共聚物（Angew Chem Int Ed 2020）。与传统的有机无机复合材料不同，共聚型新材料能够在分子尺度上实现有机和无机相之间的相互融合，从而构建出结构完全均一、具有优异力学性能的轻质高强材料。特别是在传统高分子材料中引入无机离子键可以显著增强材料原有的力学性能，例如通过无机离子寡聚体可以大幅度改善传统塑料材料。
“无机离子聚合”可以构建出柔性无机离子材料，开发出矿物基塑料替代新材料，被称为“石头变塑料” （Adv Mater 2022）。矿物基塑料材料与传统塑料相比在保持制备可塑性和结构韧性的同时，具有高强、高硬和高热稳定性等新特征，而其矿物的本质特征还可以使材料能够融入到自然的矿物循环中，为解决塑料污染问题提供新策略，是一种环保型的新材料。
浙江大学
2022-07-22
多功能多用途全固态电致变色器件
电致变色器件是一种纳米多层膜功能器件。它是一种通过低电压（1-5V）、无电流、零能耗驱动的多功能变色器件。它可以根据需求智能化地调节可见光透射率和反射率以及红外光的发射率，从而在在智能化高效节能窗、航天器表面热控、武器装备隐身、汽车无眩光后视镜等领域具有广阔的应用前景。项目组自主研究开发出了完全自主知识产权的两种新一代全固态电致变色器件：全无机薄膜型和无机/有机组合型电致变色器件。 研究了电致变色器件在三个方面的应用特性：作为智能化高效节能窗对于太阳光透过率的调节作用；作为卫星表面智能热控器件其表面红外发射率的调控特性和太阳能光谱波段的反射率调控特性；作为多频谱隐身器件在可见光和红外迷彩以及红外特征抑制方面的色彩和红外发射率调制。 自主开发了高性能的无机固态离子导体薄膜和有机离子导电胶两种全固态电致变色器件中的核心技术。研发了全固态电致变色器件的专用镀膜制备技术和装置。获得国家发明专利4项。发表学术性研究论文30多篇。
北京航空航天大学
2021-04-13
光谱选择性智能调控节能电致变色玻璃
电致变色是指材料的光学（紫外、可见、红外）属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。电致变色材料是一种新型功能材料，在信息、电子、能源、建筑以及国防等方面都有广泛的用途。电致变色器件就是利用物质的电致变色效应，以电致变色层为基础，辅以其它相关层和结构而构成的器件。其具有视角宽、驱动电压低、微能耗、具有记忆功能等独特优点。应用前景a) 智能化节能窗 电致变色智能节能窗在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须消耗的大量能源。节能效率可达30%以上。同时起到改善自然光照程度、防窥的目的。解决现代不断恶化的城市光污染问题，是节能建筑材料的一个发展方向。电致变色智能节能窗被认为是最有发展前景的新一代节能窗户产品的代表（其他还有热致变色、光致变色等智能化材料与器件）。b) 智能化多频谱隐身 电致变色器件用于飞行器某特殊部位可实现多功能隐身一体化：雷达隐身功能、红外隐身功能、防紫外功能、抗静电功能、防冰除冰除霜、减少眩光功能、红外阻隔功能、雷达屏蔽功能、自清洁功能、提高座舱舒适度、视觉调节功能、太阳光透射调节功能。在地面装备中可实现可见光、近红外、中远红外等多频谱智能化隐身。可以制成依据周边环境调节自身表面的色彩和红外辐射强度（红外发射率）的变色龙型隐身衣或者斗篷。c) 航天器智能热控 根据需要调节太阳光的吸收和反射以及飞行器表面的红外热辐射（红外发射率），从而智能化调控空天飞行器的温度，同时可实现空天飞行器的智能化红外隐身。d) 其他应用前景 电致变色材料具有双稳态的性能，用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯，而且显示静态图象后，只要显示内容不变化，就不会耗电，达到节能的目的。电致变色显示器与其它显示器相比具有无视盲角、对比度高等优点。 用电致变色材料制备的自动防眩目后视镜，可以通过电子感应系统，根据外来光的强度调节反射光的强度，达到防眩目的作用，使驾驶更加安全。
北京航空航天大学
2021-04-13
天津大学研发出能愈合、变色的新型智能材料
日前，天津大学封伟教授团队成功研发新型智能材料。这种新材料很“聪明”，不仅能变色，还有形状记忆和自愈合功能。
天津大学
2022-02-23
可视化各向异性、分步记忆压致变色MOF单晶
提出了一种配位空间双配体定向配置策略，分别将刚性三角配体和具有柔性动态压敏变色属性的四角配体定向配置于微晶格的“基座”和“立柱”方位。这种设计赋予三维MOF框架单向形变的特征，并由此带来各向异性压力响应的荧光分步变色性能。利用微米尺度的MOF单晶，首次可视化观察到独特的各向异性压致变色效应，即沿六棱柱状单晶的上下底面施压，荧光颜色由蓝色变为黄绿色，而沿侧面施压则无变色效应。该压致变色特性同时具有超敏感（Pa~MPa压力范围）、分步化和信号记忆与逐级放大的效果，为多色压敏荧光纸、高等级防伪条形码、单向压敏荧光开关、程序性压力-荧光信号收集和放大器等微材料与器件构造提供了相关的模型基础，在微纳光电子学等材料和信息产业领域具有重要的应用前景。
中山大学
2021-04-13