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高分子材料的智能制造平台——高分子材料基因工程 Perspective
高梁, 王立权, 林嘉平, 杜磊
《工程（英文）》 2023年 第27卷 第8期 页码 31-36 doi: 10.1016/j.eng.2023.01.018
高性能高分子材料是高新科技和先进制造业的基石。高分子材料基因工程正在成为高分子材料智能制造的重要平台。然而，高分子材料基因工程的发展仍处于起步阶段，许多问题亟待解决。本文阐述了高分子材料基因工程的概念，总结了最新研究成果，并强调了该领域的重要挑战和发展前景。特别强调了高分子材料的性能预估方法，包括性能代理量预测和机器学习性能预测。最后，讨论了高分子材料基因工程在先进复合材料、通信和集成电路等领域所亟需的高性能高分子材料创制方面的潜在工程应用前景。
曹维宇,杨学萍,张藕生
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第5期 页码 112-120 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.05.010
高性能高分子复合材料因其优异的综合性能，成为国防与国民经济建设不可或缺的战略性关键材料，已在航空、航天、风力发电、轨道交通、汽车等领域进行应用本文分析了我国发展高性能高分子复合材料的宏观需求，综述了高性能高分子复合材料中碳纤维、芳纶、高性能玻璃纤维等纤维增强体以及复合材料用高分子树脂基体如环氧树脂、酚醛树脂、特种树脂的发展现状及特点，研判了高性能高分子复合材料发展存在的问题以及今后发展的目标与任务研究发现，碳纤维领域初步形成了从关键技术研发到工程化生产的产业化体系，材料向高性能和低成本双向发展；对位芳纶产业化初步成功；玻璃纤维则保持低速扩张；高性能高分子复合材料树脂基体产业则面临严峻的发展形势。基于发展需求，从注重自主创新、坚持需求牵引、重视产业链建设、加强人才培养与支持产业创新建设等方面提出了发展建议，以期为我国高性能高分子复合材料的发展提供参考借鉴。
欧育湘,吴俊浩,王建荣
《中国工程科学》 2001年 第3卷 第2期 页码 86-90
文章综述了一类新型潜在阻燃高分子材料--聚合物/无机物纳米复合材料。简述了这类材料的特征及制备方法，详述了PPgMA（顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯）/LS（层状硅酸盐）及PS/LS两种纳米复合材料的阻燃性能，并讨论了材料结构与阻燃性的关系。
谢锐,刘 壮,巨晓洁,汪 伟,褚良银
《中国工程科学》 2014年 第16卷 第12期 页码 94-101
智能高分子开关膜是将智能高分子与非刺激响应型基材膜结合而成。由于智能高分子能够响应外界刺激发生亲疏水性转变和构象变化，智能高分子开关膜也能根据外部刺激改变自身的表面/界面特性、渗透通量或选择透过性。智能高分子膜被用作抗污染滤膜、亲和分离、酶反应的起/停控制以及控制释放等。智能高分子开关膜的制备方法直接影响其环境刺激响应特性、稳定性和可重复制备性等。因此，系统介绍了基材膜修饰法、基材修饰成膜法和共混成膜法等3种智能高分子开关膜制备方法的定义、分类、机理和研究进展，并对比了3种方法的优缺点。基材膜修饰法研究最多，而共混成膜法最有望用于大规模制备智能高分子膜。本文以期为高效制备具有稳定、优良响应特性的智能高分子开关膜提供指导和参考。
朱宝库,崔月,王俊,王纳川,姚之侃,朱利平
《中国工程科学》 2014年 第16卷 第12期 页码 87-93
为提高分子超微滤膜材料的亲水性、抗污染性能、通量和寿命，降低膜材料制造成本，提出两亲高分子共混改性聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜膜材料的基础与应用技术研究研究中，从分子结构设计出发，采用多种活性聚合法合成了一系列具有不同组成和序列结构的两亲高分子，研究了不同组成与序列结构的两亲高分子在成膜过程中的表面富集的规律、两亲高分子在共混膜中的稳定化机制等基础问题；从成膜热力学和动力学出发实现了共混膜多层次微结构的调控，开发出多种两亲高分子合成及其共混超滤膜制备的技术，实现了膜材料规模化生产及其在自来水净化、废水处理及医疗过滤等领域的应用。
一种静电纺具有超高分子链取向纳米纤维的通用策略 Article
文显, 熊健, 孙朝阳, 王黎明, 俞建勇, 覃小红
《工程（英文）》 2023年 第29卷 第10期 页码 179-187 doi: 10.1016/j.eng.2022.09.008
聚合物分子链取向度是决定纤维机械性质和物理性能的关键结构参数。然而，理解和大幅调控纤维大分子链取向仍面临巨大挑战。本文提出一种新型的静电纺丝方法，通过控制纺丝过程中的电场来有效调节分子链取向。结果表明，聚环氧乙烷（PEO）纳米纤维的大分子链取向得到显著改善，实现了超高红外二向色性比。与此同时，PEO射流细度可有效降低80%左右，纳米纤维直径从约298 nm降低至约114 nm。并且，与普通材料中高取向导致的高结晶度不同，该方法在提高纤维分子链取向度的同时使结晶度从74.9%显著降低至31.7%。这项工作为制备具有优化取向-结晶度特性的先进电纺纳米纤维提供了新的认识。
用于润湿性控制的Stavax 钢基材的皮秒激光表面纹理处理 Article
Xincai Wang, 郑宏宇, Yinchi Wan, Wenhe Feng, Yee Cheong Lam
《工程（英文）》 2018年 第4卷 第6期 页码 816-821 doi: 10.1016/j.eng.2018.10.006
在本文中，笔者采用皮秒激光来制造Stavax钢基板的表面纹理，此钢基板为制造各种高分子聚合物产品模具的关键材料。随后，将金属磨具表面上的经激光处理的表面纹理通过高分子聚合物注射成型工艺复制到聚丙烯基底。由此，聚丙烯模具表面的润湿性从原始的亲水性变成疏水性。
于翘
《中国工程科学》 2002年 第4卷 第5期 页码 1-6
扼要地介绍了近20年来著名科学家钱学森积极倡导和有力推动的关于“材料设计”的思想、理论、层次、方法和体系。经历届“八六三”计划专家组的努力，“材料设计”己列入国家级新材料发展计划，并取得了可喜的成果。
关键词： 钱学森 材料设计 原子与分子工程 材料科学与材料技术体系
范元媛,周翊,郭馨,王倩,金春水,楼祺洪
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 29-34 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.005
准分子激光具有波长短、能量大等特点，在集成电路光刻、材料加工、医学、科研等领域具有重要的应用。与国外先进水平相比，我国高端准分子激光技术仍存在较大差距。本文首先简要介绍了准分子激光的特点和发展历史，然后分析了国内外准分子激光技术及相关典型应用的发展现状及需求，之后提出了我国准分子激光技术发展的主要问题。建议未来重点在基础共性技术研究（高性能高端深紫外波段元器件设计、制备与性能表征研究，放电动力学等基础理论及验证研究等）、长脉冲、高重频、大能量/ 功率技术、新兴或潜在应用领域及衍生技术等研究方面继续加大加深研究力度，为我国准分子激光的自主可控发展奠定基础
关键词： 激光器，准分子激光技术，材料加工
王叶青,吴勤明,孟祥举,肖丰收
《工程（英文）》 2017年 第3卷 第4期 页码 567-574 doi: 10.1016/J.ENG.2017.03.029
作为当前最重要的工业催化材料之一，沸石分子筛的合成一般是在有机模板存在的条件下水热合成的，但是该合成过程会产生大量的有害气体和废水，不仅污染环境，还增加了生产成本。本文旨在概述有机模板在沸石分子筛合成过程中的角色，并据此分别设计沸石晶种和导向剂溶液导向的无有机模板条件下合成沸石分子筛的路线。在此基础上，总结并揭示了在无有机模板的Na+ 体系中合成的沸石分子筛的微孔体积与Si/Al 比值的关系，即微孔体积越大，Si/Al 比值越小，这对于无有机模板条件下合成Si/Al 比值可调控的沸石分子筛和设计它们的合成路线具有重要意义
孔梅影,曾一平
《中国工程科学》 2000年 第2卷 第5期 页码 28-30
以分子束外延（MBE）GaAs基微结构材料为基础制作的HEMT，PHEMT等器件在信息产业中已广泛应用，在国外并已进入产业化。20世纪80年代中期以来，中科院半体所研制的MBE GaAs基材料，已被成功地用于制备出一系列新型半导体器件；其HEMT，PHEMT微结构材料的实用化性能指标已经基本达到国际一流产品的水平；并对MBEGaAs材料如何走向产业化进行了探讨。
关键词： 分子束外延 GaAs基微结构材料 PHEMT 高技术产业
机器学习辅助的高通量虚拟筛选用于实现先进含能材料按需定制 Article
宋思维, 王毅, 陈方, 晏蜜, 张庆华
《工程（英文）》 2022年 第10卷 第3期 页码 99-109 doi: 10.1016/j.eng.2022.01.008
受限于试错法较低的研发效率，寻找具有特定性能的含能材料始终是一个极具挑战性的工作。本文展示了基于领域知识、机器学习算法和实验验证的含能材料研发新模式。设计了一个集成分子生成和机器学习模型的高通量虚拟筛选（HTVS）系统，该系统可预测分子性能，并对晶体堆积模式进行评估。在该系统指导下，快速生成了25 112 个分子，并从中确认了具有理想性能和晶体堆积模式的候选分子。对目标分子进行实验合成，后续的晶体结构和性质研究表明，目标分子良好的综合性能与预测结果一致；验证了本文中研发模式的有效性。本研究展示了一种用于发现新型含能材料的新的研究范式，并且可以无障碍地
将其用于其他有机功能材料的探索。
分子电子学的发展 Review
Paven Thomas Mathew, 房丰洲
《工程（英文）》 2018年 第4卷 第6期 页码 760-771 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.001
分子电子学（moletronics）是用分子作为单元对分子电子学器件进行装配。这是一个包含物理、化学、材料科学及工程等学科的多学科交叉领域。分子电子学致力于使硅元件尺寸进一步减小。科学家已经在等效分子器件方面进行了诸多探索性研究。分子电子学在电子以及光子应用中逐渐产生影响，如导电聚合物、光色材料、有机超导体、电致变色材料等。为了满足减小硅片尺寸的需求，研究人员有必要将这种新型技术引入到分子层面。虽然分子层面仪器的实验验证和建模分析是一项艰巨的任务，但分子电子学领域依然出现了突破性进展。本文将对不同分子器件和潜在的适用于不同器件的分子应用结合起来进行讨论，如分子晶体管、分子二极管、分子电容、分子导线和分子绝缘体等。本文简要讨论未来的发展趋势以及介绍各种基于石墨烯已取得一定研究成果的分子仪器。
极端条件下材料化学和输运性质的第一原理研究 Review
John S. Tse
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第3期 页码 421-433 doi: 10.1016/j.eng.2019.01.008
饲料的分子结构与动物营养物质利用率和有效性的关系——一种新方法
俞培强, Luciana L. Prates
《工程（英文）》 2017年 第3卷 第5期 页码 726-730 doi: 10.1016/J.ENG.2017.03.007
标题 作者 时间 类型 操作
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