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2015研究前沿:中国在化学与材料科学领域全面超过美国
发布:lee_9124   时间:2015/11/2 10:26:25   阅读:4794 
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10月29日下午,中国科学院文献情报中心与汤森路透旗下的知识产权与科技事业部在京共同发布《2015研究前沿》报告,引发广泛关注。从这份报告来看,我们国家的化学与材料科学领域正在引领全球。
 
超越美国
 
在所有领域,中国核心论文数排名第1的前沿共计16个,化学与材料科学领域(共计19个前沿)就狂揽9个,而美国在该领域只有7个第1。
 
 
 
图1. 各国在化学与材料科学领域前沿第1名个数
 
如上图,化学与材料科学领域在4个指标都超过美国,这也是中国唯一的一个全面超过美国的领域。
 
热点对比
 
 
表1. 化学与材料科学领域Top 10 研究前沿
 
我们看到与去年类似,材料科学领域今年的研究前沿仍主要分布于有机材料、电池材料、二维材料等方向,但研究态势发生了一些变化。2014年关于石墨烯的研究占据了Top10 中的三席,而2015年则是关于荧光现象的研究占据了Top10 中的三席(标红),MoS2 成为新的二维材料热点(标绿)。太阳能电池、锂电池、光伏电池组成的“新型电池研究”前沿群。
 
看点
 
一、中国在聚合物太阳能电池研究领域占据重要地位
 
2014年的新兴前沿——“高能量转换效率聚合物太阳能电池”快速成长为研究前沿并入选报告“重点热点前沿”,聚合物太阳能电池以其成本低廉且能够利用“卷对卷”技术大面积生产的优点,已经成为第三代太阳能电池中的研究热点。
 
高能量转换效率聚合物太阳能电池”研究前沿中4 篇核心论文、施引论文数量,中国分别以50%、42.9%的比例高居榜首,其核心论文、施引论文的产出机构见表2: 
 
 
表2. “高能量转换效率聚合物太阳能电池”研究前沿中4 篇核心论文、施引论文的Top 产出机构
 
所以,无论从核心论文还是施引论文角度,统计数据都显示中国在聚合物太阳能电池研究领域占据重要地位,华南理工大学、中科院是重要的高校研究机构。
 
二、MoS2 成为新的二维材料研究“宠儿”
 
2010年诺贝尔物理学奖颁发给了制备出一种叫做“石墨烯”的二维材料的科学家,继而掀起的石墨烯研究的热潮还未退却,2015年二硫化钼(MoS2)就已成为新的二维材料热点:MoS2不仅在润滑领域有很广泛的应用, 而且以其独特的光电性质受到关注在锂离子电池阳极材料、催化领域中也展现出了巨大的应用潜力。MoS2晶体结构是一种“三明冶”夹心结构(两层S原子中间夹一层Mo原子(S-Mo-S),其层间仅靠弱的范德华力结合。
 
 
图2. 二硫化钼(MoS2)晶体结构
 
独特的晶体结构带来独特的材料性能,我们选择前沿的视角了解一下二硫化钼(MoS2)的特性,如下表所示:
 
 
表3. 二硫化钼(MoS2)性能特点
 
纵然对于二硫化钼(MoS2)的研究带来可喜的进展,但这远不是故事的结尾,位于科学道路前沿的研究通常十分漫长,但正是科研工作者们孜孜不倦的努力带来生活中科技的不断进步。
 
三、“荧光”技术
 
日常生活中,人们对“荧光”并不陌生,但是对它为什么强势跻身研究前沿并不了解。那么如果知道2014诺贝尔化学奖颁给了“高分辨荧光显微技术”,就不会觉得今年关于荧光现象的研究占据了前沿Top10 中的三席有什么大惊小怪的了。
 
科学家通过不同方法利用打开、关闭单个分子的荧光,巧妙地避开了光学衍射极限,使得200nm已经不再是光学显微镜所能达到的极限,人们对微观世界的认识从未像现在这么清晰(如下图)
 
 
 
图3. 单分子显微镜的三维成像(左);同一个细胞的普通显微镜成像(右)
 
前沿报告中,我们可以直观的了解到科学家们还在一直发掘和研究“荧光”在生化、医疗、LED照明上的深入应用,期待“荧光”带给我们更多地惊喜吧。
 
结语
 
总之,研究前沿的报告提供了一个独特的视角来揭示化学与材料科学领域研究的前沿和热点、重点也相信将来中国的材料科学工作者们会更多地站在世界科研的尖端。
 
 
来源:材料人网
 
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