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中科院纳米先导专项成果显现

来源:经济日报 作者:沈慧 2018-06-14 10:53:05
  我国纳米科技迎来蓬勃发展的春天。6月13日,在中国科学院举行的第二季度例行新闻发布会上,中国科学院战略性先导科技专项(A类)“变革性纳米产业制造技术聚焦”(简称“纳米先导专项”)首席科学家、国家纳米科学中心研究员王琛表示,经过5年协同攻关,纳米先导专项已在长续航动力锂电池、纳米绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水处理等产业领域形成了一系列纳米核心技术创新,实现相应纳米材料的规模化生产和应用,吸引和带动社会资本投入超过50亿元。

  “动力电池是电动汽车的核心,在电动汽车补贴滑坡、其他新能源汽车技术竞争激烈的当下,提升动力电池能量密度、降低成本,是电动汽车持续发展的关键。”长续航动力锂电池项目负责人、中科院物理研究所研究员李泓介绍,在纳米先导专项支持下,中科院开发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg(瓦时/公斤)以上,居世界先进水平。

  这意味着什么?一辆纯电动车的续航里程、可靠性一定程度上取决于电池的能量密度。“以北汽的EV200车型为例,在其他技术保持稳定的情况下,如果电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg,那么,汽车的续航里程有望从目前的200公里左右提升到470公里左右。目前,科研人员正在进行电池组集成优化,为装车演示做准备。”李泓解释说。

  李泓表示,依托纳米先导专项开发的锂电池关键材料,目前均已进入中试阶段,相关研究团队已与30多家电池与电动汽车等企业形成合作关系,力争早日实现批量供货。在高能量密度锂离子电池新一代正负极材料、固态电池、锂硫电池、钠离子电池、高水平动力电池失效分析技术等方面,我国也取得大量原创成果,为下一代动力电池发展奠定了良好基础。

  纳米科技是上世纪末兴起的新兴学科,其突出特点是基于原子或分子组装,制造新的功能器件或具有独特生物效应的纳米结构,近年来在重大疾病的诊断和治疗方面亦显示出一定的优势。

  “项目研发的纳米微流控免疫芯片体外诊断技术,将纳米材料比表面积大的特点与微流控技术检测速度快、通量高的优势相结合,用于对多项指标进行联合检测,目前已经有4款产品获得了国家医疗器械注册证书。”纳米健康技术项目研究骨干、国家纳米科学中心高级工程师沈海滢举例称,炎症纳米微流控免疫检测试剂盒,将3种炎症标志物进行联合检测,能够快速区分细菌性感染和病毒性感染,判断感染所处的阶段,为科学、有效使用抗生素提供依据,可以很大程度上避免抗生素滥用。纳米微流控免疫检测芯片成像仪,还具有便携、成本低、操作方便等优点,适合与芯片配合用于现场检测。

  此外,项目组还研发了新型的结核病诊断技术以及“肿瘤捕手”技术。新型的结核病诊断技术具有高特异性,产品性能优于进口试剂盒;“肿瘤捕手”技术基于高亲合力磁颗粒——多肽纳米材料,实现了对循环肿瘤细胞的高效富集和检测,产品性能显著优于国内外同类型产品。在药物制剂研发方面,项目组完成多项纳米药物制剂的初期研发工作,部分样品已进入临床审批环节。

  “纳米技术在新能源动力汽车、绿色印刷、能源、健康等领域的重要进展,充分体现出了基础研究对变革性产业应用的引领和带动作用。”中科院重大科技任务局副局长齐涛表示,纳米先导专项团队将进一步围绕国家重大需求和企业关注的关键技术问题,组织中国纳米科技的核心研发力量,选择重要领域的关键技术开展研究,助力中国新能源、新材料、先进制造等战略性新兴产业向创新、绿色、节能、环保、可持续方向发展。
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