仿生二维纳米材料在可持续技术上的应用学术资讯

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纳米材料和技术的发展大大推动了可持续绿色能源与环境技术的发展与大规模应用，而可持续技术的发展进一步加大了对多功能纳米材料的需求。尤其能源与环境纳米器件的性能与寿命的进一步提高需要全力挖掘材料的潜力。近年来向自然学习也即是仿生给材料的设计与创新提供了许多新的思路和灵感，通过仿生的概念，许多具有特别物理化学性能的材料被开发出来。例如通过向生物骨骼微观结构学习，许多具有优秀力学性能的仿生材料被开发出来；通过向猪笼草的逆向液体输运性能学习，科学家制备了具有特性液体输运性能的微纳流体结构；如此等等。

图1：仿生二维纳米材料与结构及其在可持续环境与能源上的应用

近日，澳大利亚昆士兰科技大学孙子其课题组受邀在著名期刊Advanced Materials 撰写了题为“Bioinspired 2D Nanomaterials for Sustainable Applications”的综述文章，文章第一作者为博士研究生张苑文。当科学与自然交融、仿生与二维碰撞，一系列具有异于平常高的高性能的仿生二维纳米材料与器件被开发与设计出来。如图1所示，基于国际国内以及该课题组在仿生二维纳米材料以及在可持续技术上的应用的进展，该文系统总结了具有特异光学性能的仿生二维光子纳米材料、具有优异离子及电荷输运及存储性能的二维仿生能源纳米材料、和具有可控表面或界面液体亲和性能的仿生二维超浸润纳米材料，揭示了仿生材料的结构-合成-性能关系，并对该类材料的发展前景进行了展望。可以预见在不久的将来，仿生纳米技术将提供更多性能优异的材料并大大推动现行的可持续技术与器件的性能与更广泛使用。

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