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    自1991年碳納米管（CNT）被日本學者Iijima發現以來，由于碳納米管具有許多異常的力學、電學和化學性能，始終是材料研究的熱點，2009年碳納米管物理性質研究，如載流能力得到翻倍，同時在醫學、能源等領域應用研究不斷拓展，制備和產業化研究也取得了新進展。美國麻省理工學院研究表明，可以在無金屬催化劑下制備碳納米管，碳納米管在細胞中含有DNA破壞物質時，該物質會與包裹CNT的DNA發生反應，通過熒光狀態就可判斷出何種DNA破壞物質。意大利里雅斯特大學和瑞士洛桑理工學院聯合研究表明，CNT是一種理想的智能大腦材料，可用做中樞神經系統外傷性損傷治療的新型材料，碳納米電極還可以取代金屬用于帕金森氏癥等的大腦深度刺激治療。美國戴頓大學研究發現，氮摻雜的碳納米管將有可能替代燃料電池中價格昂貴的鉑催化劑，從而有可能解決鉑資源不足及降低燃料電池成本。美國、以色列聯合研究小組開發出碳納米管產業化加工的新方法。利用氯磺酸作為納米管的真正溶劑，能夠大批量加工納米管。
 
    2009年由于全球氣候變化和能源緊缺，新能源材料在實現能源轉化、儲存和利用以及發展新能源技術起到了關鍵作用，其研究風生水起，以硅半導體材料為代表的太陽電池材料、以儲氫合金為代表的鎳氫電池材料、以電極材料為代表的鋰離子電池材料、燃料電池材料、相變儲能材料、受控熱核反應堆材料以及其他儲能電池材料等，尤以發電電池和儲能電池材料的研究最為突出。美國能源部布魯克海文國家實驗室、德拉華大學和葉史瓦大學聯合研究小組將鉑和銠原子通過碳固載在SnO2納米顆粒上，研制出燃料電池的新催化劑，可將乙醇高效地氧化成CO2等主要產物。加拿大滑鐵盧大學開發出鋰硫電池，電化學性能表現優異，容量高達理論容量80%，是鋰過渡金屬氧化物陰極能量密度的3倍，且循環穩定性較好。德國弗朗霍夫電子納米系統研究所通過絲網印刷技術研制出重量<1 g、厚度<1 mm新型電池。
 
    在超材料研究領域，由于超材料的出現顛覆了一些基本的自然規律，這一新的觀念尚未被學術界，特別是材料學界完全接受，但作為一種材料設計理念，已開始為越來越多的學者所關注。美國杜克大學和東南大學開發出大小20英寸×4英寸、高度<1英寸、由一萬多片用銅浸蝕玻璃纖維材料而制成的新裝置，幾乎能夠遮蔽全部波譜范圍內的波。美國伊利諾伊大學開發了世界上首個聲學超材料：“超級透鏡”，大幅度提高聲學成像的清晰度和精確度，對高分辨率超聲波成像、建筑和橋梁的無損結構探傷以及水下隱蔽技術具有重要的應用前景。加利福尼亞大學圣迭戈分校研制出 “記憶超材料”，其電磁性能可根據所施加電壓或光進行暫時調整。
 
    半導體材料與光電子材料、光子材料、新型元器件材料等構成了信息技術和產業的基礎。美國Polyera公司的研究人員開發了新型的基于萘二甲酰亞胺（naphthalene- dicarboximide）和苝二甲酰亞胺（perylenedicarboximide）的聚合物，可以輕易地接受低能電子，形成排列非常整齊的骨干結構，使得電荷可以高效通過，該低成本、穩定的有機半導體聚合物彌補了目前n型有機半導體材料的空白。美國羅徹斯特大學制備出一種能持續發光的納米晶體，有望用于研制更加廉價更多用途的激光、更加明亮的LED，同時能夠作為高精度跟蹤藥物與細胞的交互作用的生物標記物。
 
    多孔材料所具有的孔道大小均勻、排列有序、孔徑可調等特性，使其在分離提純、生物材料、催化、新型組裝材料等方面有著巨大的應用潛力。美國密歇根大學通過配位聚合技術，制備得到一種新的多孔材料UMCM-2，其比表面積超過5000 m2/g。新加坡生物工程與納米科技研究院以N，N-二甲基-L-苯基丙氨酸作為表面活性劑模板，通過自組裝過程合成出世界上第一種由三個交織但不互聯的通道組成的三維連續介孔SiO2材料，孔徑為2～50nm。
 
    生物醫用材料是用于診斷、治療、修復或替換病損組織、器官或增進功能的天然或人造高技術新材料，生物醫用材料迅猛發展的主要動力來自人口老齡化、中青年創傷的增多、疑難疾病患者的增加和高新技術的發展，盡管全球醫學材料應用已達90多個品種、1800余種商品，但生物醫用仿生材料和人工器官設計與制造仍存在很多關鍵技術亟待突破，其材料與生物相容性研究將是一個永恒的主題。英國曼徹斯特大學將可生物降解納米纖維進行旋涂電紡，通過外科手術移植到受傷的部位，加速肌腱生長和修復，可大大縮短愈合時間。日本早稻田大學、防衛醫科大學從螃蟹殼和海帶中提取的殼聚糖、海藻酸鈉合成出一種手術用的納米薄膜，制成厚度在30～1500nm的醫用“膠布”，可以用于修補身體內部的傷口之后在體內降解，克服了現有醫用黏合劑黏接部位容易出現并發癥的弊端，并有助于縮短手術時間。