合肥微尺度物质科学国家实验室查看源代码讨论查看历史

来自 搜狐网 的图片

合肥微尺度物质科学国家实验室合肥微尺度物质科学国家研究中心（以下简称微尺度国家研究中心）是科技部2017年11月批准组建的六个国家研究中心之一，依托于中国科学技术大学，是在合肥微尺度物质科学国家实验室筹建十余年的基础上组建。2018年3月，微尺度国家研究中心建设运行实施方案通过专家论证。

组织机构

合肥微尺度物质科学国家研究中心建设运行管理委员会，负责协调微尺度国家研究中心建设运行发展的有关重大事项，审议微尺度国家研究中心的年度任务和经费预算，组织对微尺度国家研究中心及主任进行绩效考核和监督。

合肥微尺度物质科学国家研究中心学术委员会由微尺度物质科学领域国际知名专家组成，实行聘期制，每届五年。学术委员会在履行基本职能的同时，结合领域国际发展态势，对合肥微尺度物质科学国家研究中心开辟新领域方向提供战略性咨询，并为微尺度国家研究中心开展国际学术交流提供帮助，扩大微尺度国家研究中心的国际学术影响力，组织和推动中心的国际学术评估，促进中心与国际相关机构的交流与合作。

合肥微尺度物质科学国家研究中心主任委员会由中心主任、副主任、各研究部和公共技术平台负责人构成，负责规范、加强中心公共事务管理和制定各种相关规章制度并监督落实情况。中心日常的运行管理由中心主任委员会负责。

合肥微尺度物质科学国家研究中心设十一个研究部、一个包含了理化、生物、极端条件和微纳加工的公共技术平台和一个交叉型高端研究平台。研究部根据科学研究需要，动态设立若干课题组，课题组是研究中心的基本研究单元，由责任研究员（PI）负责组建课题组。公共技术平台为研究部门提供全面的技术支撑，面向社会开放共享。交叉型高端研究平台为中心的主要研究方向，提供先进科学工具。

科研体系

微尺度国家研究中心通过整合物理、化学、材料、生物和信息这五个一级学科的研究力量，在学科交叉与融合的基础上，形成一个以多学科综合为特点、以国家重大战略需求和交叉前沿领域为导向的新型基础科学研究中心。微尺度国家研究中心以多学科交叉融合为指导思想，聚集微观尺度科学并产生重大原创性成果，在光与冷原子物理、单分子物理与化学、低维物理与化学、纳米材料与化学、纳米催化与能量转化、分子与细胞生物物理、神经环路与脑认知、分子医学、Bio-X交叉科学、理论与计算科学、尖端测量仪器等十一个重要研究领域开展基础性研究。

支撑体系

微尺度国家研究中心现有一支466人的研究队伍，其中教授/研究员244人。微尺度国家研究中心在研究任务和组织体系的框架下进行整合，不断优化人才队伍结构，凝聚了一批学术造诣深、富有献身精神、年龄结构合理的优秀人才队伍，包括中国科学院院士14位、中国工程院院士1位、发展中国家科学院院士4位、国家杰出青年科学基金获得者50位、中组部万人计划领军人才15位、青年拔尖人才6位、中科院百人计划入选者63位、国家优秀青年科学基金获得者37位，10个国家自然科学基金委创新研究群体和6个教育部创新团队。

学科交叉

微尺度国家研究中心聚焦未来信息、新能源和生命健康等重大创新领域，以纳米科技、生物科技、信息科技和认知科学的多学科交叉创新为导向，开展微尺度物质体系的基础和应用基础研究，汇聚一流创新资源，完善协同创新体制机制，抢占科学研究制高点，打造原创成果策源地，在微尺度物质科学领域成为代表国家水平、体现国家意志、承载国家使命的科研与人才培养基地。

研究成果

国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一，是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体，以获得新的功能和应用。在受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示下，如何仿造生物材料的微纳结构以实现达到优化和提高材料的整体性质已受到科学界的关注。

中国科大俞书宏教授领导的课题组在国家重大科学研究计划项目、国家自然科学基金委重点基金、科技部国际合作重点项目等支持下，围绕如何实现一维、二维纳米构筑单元的高产制备与组装、以及如何构筑轻质高强仿生纳米复合材料等科学问题，开展了一系列功能纳米结构单元制备与组装技术探索研究，在纳米结构单元组装技术和仿生轻质高强复合材料研制方面取得一系列重要进展。

该研究组运用界面组装技术，成功将化学法合成的无序纳米线组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜，这种有序周期结构的纳米线薄膜既可组装在刚性基体上也可组装在柔性基体上，具有与纳米线层数相关的光开关功能，可用于光导器件的研制。在此基础上，提出了一种在空气-水-油三相界面上直接组装超长纳米线有序薄膜的方法及组装原理，成功实现了在空气-水-油三相界面上组装多种无机纳米线组装结构的目标。相关研究成果发表在《美国化学会志》上（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8945-8952）和德国《先进功能材料》上（Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 958-964，并被选为卷首插画论文（“Frontispiece” paper）。

在上述一维纳米线组装技术的研究基础上，该研究组还探索了二维纳米结构单元的组装过程，并成功研制了多种轻质高强仿生纳米结构复合材料。通过界面组装和旋涂层层组装的方法将多种双层氢氧化物微/纳米片与天然高分子壳聚糖复合制备出具有层状结构的高强而透光的功能性复合膜。研究结果表明，仿生层状结构复合膜具有类似贝壳的微结构，在抗拉伸方面表现出优异的性质，可以同天然贝壳媲美。其中Cu-NO3-壳聚糖复合膜的强度可以达到160 MPa，是纯壳聚糖膜的八倍，并且超过了珍珠母的拉伸强度。还运用不同组装单元构筑了具有选择性吸收紫外光和透过不同波长的可见光的高强透明复合膜。此工作发表在德国《应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2140-2145），并被选为卷首插画论文（“Frontispiece” paper），随后被英国NPG出版集团的Nature Asia Materials 以“Composite materials: Revaling Nature”为题选为研究亮点报道。

研究人员还设计了合理的粘土纳米片-生物大分子壳聚糖复合构筑单元的自组装流程，成功制备了具有珍珠母结构的有机无机生物纳米复合薄膜。所研制的薄膜拉伸强度可以达到100 MPa，具有良好的透光性，并且能在水中变得更加透明。特别地，此类薄膜具有优良的力学和抗火性能，燃烧后其整体层状结构也不会被破坏，为今后研制轻质高强防火纳米涂层材料提供一条可能的途径。此工作也发表在德国《应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 10127-10131）。