中美科学家构筑新型
超强韧石墨烯复合薄膜
有望替代目前广泛应用的碳纤维复合材料
本报北京5月10日电 (记者赵婀娜)日前,北京航空航天大学程群峰教授课题组和美国得克萨斯大学达拉斯分校雷·鲍曼团队共同采用室温π—π共轭键和共价键有序交联策略,仿生构筑了超强、超韧、高导电的多功能石墨烯复合薄膜。这种廉价、低温的高性能多功能石墨烯纳米复合材料在航空航天、汽车、柔性电子器件等领域具有广泛应用前景,并有望替代目前广泛应用的碳纤维复合材料。
据了解,轻质高强的碳纤维复合材料在日常生活中具有广泛的应用,尤其是在航空、航天、汽车以及运动器材等领域。然而,碳纤维复合材料在制备和使用时存在诸多缺点:合成碳纤维需要高温(超过2500摄氏度)石墨化,成本较高;由于较弱的界面作用,碳纤维与聚合物基体之间容易发生分层;碳纤维复合材料的电学性能较低,不能满足特殊应用需求。而新材料可在45摄氏度以下的室温进行制备,强度与碳纤维复合材料相当,成本更加低廉,易实现商业规模化制备。此外,这种薄膜材料的拉伸断裂强度是普通石墨烯薄膜的4.5倍,韧性是后者的7.9倍。
程群峰介绍,该研究通过原位拉曼表征,从分子尺度揭示了π—π共轭键和共价键有序界面交联作用的强韧机制,为制备高性能石墨烯纳米复合材料提供了重要理论指导。同时,这种小分子有序交联的石墨烯复合薄膜还具有高导电性能、高电磁屏蔽性能,以及优异的抗腐蚀性能和耐疲劳性能。
我国完成小麦A基因组
测序和精细图谱绘制
将进一步推动栽培小麦的遗传改良
本报北京5月10日电 (记者吴月辉)日前,中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队完成了小麦A基因组的测序和染色体精细图谱的绘制,全面揭示了小麦A基因组的结构和表达特征,对深入和系统研究麦类植物的结构与功能基因组学以及进一步推动栽培小麦的遗传改良具有重要理论意义和实用价值。该项研究成果于北京时间5月10日在线发表在国际著名学术刊物《自然》上。
小麦是全球最重要的粮食作物,养活了世界上40%的人口。研究团队绘制出了小麦A基因组7条染色体的分子图谱,注释出了41507个蛋白编码基因,为国内外科研工作者解析小麦基因组进化和驯化提供了高质量的基因组信息和一个全新的视角。此外,注释出的基因信息将助力小麦重要农艺性状基因的精细定位、克隆和功能解析,加速栽培小麦的遗传改良和分子设计育种,对提升小麦产业竞争力、保障粮食安全和农业提质增效与可持续发展将产生重要作用。
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