【龙虎网报道】（通讯员 杨芳 记者 巴恬恬）你听说过“人工肌肉”吗？肌肉萎缩患者只要将手机大小的“薄膜”贴在萎缩部位就可以恢复行动了，这不是天方夜谭。今天，在新利18彩票 承办的第九届全国暨华人有机分子和聚合物发光学术会议上暨第一届有机电子学术会议上，来自全球各科研院所、高校及企业的400多名代表与会，200多位国内外一线专家应邀报告了各自领域的最新研究进展，其中就有关于“人工肌肉”的研究。

所谓人工肌肉，就是在高分子材料上加了导电涂层，薄膜状。薄膜可以叠加或是卷绕，形成一定的形状，例如手指状或者气阀状等。通电以后，“人工肌肉”就变成“聪明的肌肉”，可以变形，从而带动机体运动。目前，“人工肌肉”在医药方面最主要的价值是帮助截肢病人和肌肉萎缩病人恢复行动。具体如何治疗？来自美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系的裴启斌教授举了个例子，拿常见疾病胃反酸来说，因为患者胃部与食管交界处的肌肉松动了，胃里的东西就会“反流而上”。而利用“人工肌肉”做成功能器件植入人体，通过采集人体自身信号驱动它工作则可以有效避免这一状况。当患者不吃饭的时候，“人工肌肉”压着食道，吃饭的时候，则通过信号驱动将它打开。

除了植入人体，未来“人工肌肉”的运用还可以更简单。例如肌肉萎缩患者，只要将手机大小的“薄膜”贴在萎缩部位，通过电信号刺激，就可以带动肌肉运动，帮助患者正常行走。裴启兵教授透露，目前他们“人工肌肉”器件已经到了实验室研发阶段，预计不久的将来，能够投入市场。

新利18彩票 校长黄维院士表示，有机分子和聚合物发光的领域逐渐带动了后来产业的发展，本次大会以“有机电子学术会议”来命名，是适应了学科发展的需要，同时也是在思考和构筑未来的战略性信息产业，现在的研究是十七、八年前难以想象的跨越式发展。“我们现在正在讨论把有机电子的技术应用到生物电子上，结合人类自身健康的需要来监控例如心脏等各类器官功能的变化及异动，这样可以运用于各类重大疾病的检测、诊断甚至治疗。有机电子芯片如果植入人类的某些器官或皮肤表面将会起到包括药物反噬在内的作用”。举个例子，以糖尿病患者来说，要严格控制血糖，餐前服药，以免血糖产生较大的波动，如果忘记吃药，则会对健康产生一定的影响，甚至威胁，如果植入定时系统，适当的时间及时给药，就可以避免危险的发生，这会随着身体指标的变化而发生变化。“便捷式、家庭式，不依赖医院或诊所”，黄维院士如是说道。

据了解，大会将在3天时间内举行250多场专题报告，高效头脑风暴碰撞智慧火花。共设有六个分会场：有机/高分子发光理论、材料与器件；有机/高分子光伏理论、材料与器件；钙钛矿/量子点及其他新型光电材料与器件；有机/高分子薄膜晶体管理论、材料与器件；有机/高分子光电材料与器件：传感、存储激非线性学等；新型光电材料与器件产业化关键技术。

本次大会上，科技新鲜不来断涌现——

造么？碳材料和水及太阳光能源源不断产生电不再是“神话”

“金属铂作为一种催化剂应用于很多反应中，能源行业尤甚，但铂金属太贵，很难产生大规模应用，所以我们经过研究探索通过改变碳材料结构进而改变其性质，便能使其代替金属铂。可以这么说，碳材料和水及太阳光相互作用，能源源不断产生电，使用电器产品不再付电费，有望成为现实……”在新利18彩票 承办的“第九届全国暨华人有机分子和聚合物发光学术会议暨第一届有机电子学术会议”上，世界知名纳米材料与能源专家、凯斯西储大学先进碳材料科学与工程中心主任戴黎明教授介绍道。

碳材料能解决能源危机和清洁能源

通过改变碳纳米的结构改变碳材料的性能，因而可能使用碳材料代替金属铂催化，将其应用在燃料电池、超级电容器、锂电池、太阳能电池中。从60年代美国宇航局阿波罗登月到现在的半个世纪以业，由于铂的昂贵导致燃料电池未能产业化，没有应用在汽车、照明等民用生活方面。戴教授指出，碳材料代替金属铂催化，在光解水的过程中产生氢气和氧气，产生动力，唯一的副产品是水，水再次光解循环，没有污染，没有CO中毒，且效率高能使化学能80%转化为电能，高于其他催化剂20%。

碳纳米管能够取代昂贵的铂催化剂，降低燃料电池成本。戴黎明课题组研究表明，垂直生长的碳纳米管阵列可作为催化剂用于燃料电池中。掺氮的碳纳米管将比目前使用的铂催化剂更便宜、寿命更长。

根据美国能源部的资料，铂占燃料电池成本的一半以上。领导该项研究的材料工程教授戴黎明指出，燃料电池大规模商业化的障碍之一就是铂太昂贵。对于电极而言，需要一种廉价而具有高性能的材料。

碳纳米管能够克服铂催化剂所面临的诸多难题：一氧化碳会导致铂催化剂中毒失效；而且铂催化剂耐久性不强，经过一段时间其催化特性会下降。而碳纳米管工作稳定性长且不会受到一氧化碳污染。纳米管主要应用于碱性燃料电池，以往碱性燃料电池主要应用在航天飞机上，但现在研究人员的发现使其有了进入汽车市场的可能。另外，掺氮的碳纳米管也可以应用在质子交换膜（PEM）燃料电池上。

研究人员通过在碳纳米管与聚合物的复合薄膜上沉积碳纳米管阵列制备电极。为制作纳米管电极，研究人员从一种含有碳、氮、铁的化合物着手。他们将之置于石英衬底上，然后在氨气中加热，产生垂直于衬底表面生长的氮掺杂碳纳米管。随后研究人员对纳米管阵列加以氧化，以除去残余的铁，并将纳米管阵列沉积到聚合物薄膜上。将电极浸入氢氧化钾电解液中，研究人员发现该催化剂加速了氧气与电子在阴极上的反应。研究表明，采用这种材料作为阴极，其电流密度比常规铂涂层电极高4 倍。

据介绍，还有其他研究人员也在研究不同的铂催化剂替代品。布鲁克海文国家实验室的Kotaro Sasaki 与其同事正在研究仅有原子厚度的铂薄膜，使贵重金属用量大大减少。澳大利亚Monash 大学的研究人员利用名为 PEDOT 的聚合物制造电池阴极。阿贡国家实验室的研究人员在制造载有少量铂或铁的纳米管阵列。但比较而言碳材料作为催化剂显得更为清洁更为便宜。

将锂电池与太阳能电池组装在一起无论昼夜阴雨均能使用太阳能

为解决能源危机将锂电池与太阳能电池组装在一起，我们的汽车可以用可再生能源代替不可再生能源。锂电池需要充电，那么像汔车加油站一样需要好多桩，显然不方便且费用昂贵，但是将太阳能电池装备安装在屋顶或车顶上，便可以边开车边利用太阳能给锂电池充电。将太阳能与电容器绑在一起，白天将太阳能储存在电容器内，晚上或阴雨天，用电容器给锂电池充电。“电容器就像我们手机充电宝，这样给汽车充电就方便多了！”戴教授介绍说。

“以后，也许借助碳材料、空气，就能产生源源不断的电。”昨天，出席论坛的世界知名纳米材料与能源专家、凯斯西储大学先进碳材料科学与工程中心主任戴黎明介绍，目前，

他们正在研究用一种催化剂，来提高燃料电池的使用寿命并降低成本。

他说，以往用的燃料电池催化剂是金属铂，也就是通常所说的白金，美国阿波罗号飞船登月时，电池的催化剂就是铂，但铂的成本非常高。现在，他们研究出一种碳材料，能将氢气、氧气转化成电，产生的副产品是水，没有污染，而且转化率还能达到80%。如果这项技术能应用于实践，不仅能节省资源，还能降低成本，延长使用寿命。目前，该技术正在进行产业化。

同时，他们也在尝试将太阳能电池和锂电池组装在一起，白天，汽车可以一边行驶，一边用太阳能电池充电，夜间，就可以依靠太阳能电池充电，而不需要建立很多充电站。

2015年10月12日《龙虎网》：http://news.longhoo.net/jlwb/content/2015-10/12/content_10238.html