據(jù)美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站2022年3月9日報道，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）與麻省理工學(xué)院（MIT）合作，利用一種新的合成化學(xué)工具（流動化學(xué)技術(shù)）來實(shí)現(xiàn)碳衍生納米材料新化學(xué)反應(yīng)改進(jìn)和成果產(chǎn)出。

AFRL和MIT開展的相關(guān)研究項(xiàng)目合作期三年，由美國防部負(fù)責(zé)研究和工程的副部長辦公室（OUSD（R&E））、基礎(chǔ)研究辦公室（BRO）基于實(shí)驗(yàn)室/大學(xué)合作倡議（LUCI）資助，旨在推進(jìn)納米材料化學(xué)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)科學(xué)研究，大幅提升碳納米材料實(shí)用化效率，徹底解決當(dāng)前化學(xué)處理方法浪費(fèi)大、生產(chǎn)過程復(fù)雜、副產(chǎn)品多且產(chǎn)品性能低等難題。

同時，本合作項(xiàng)目的另一個目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)與人工智能領(lǐng)域?qū)＜医?zhàn)略性合作，探索合成化學(xué)中反應(yīng)優(yōu)化的主動機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用，使研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠通過創(chuàng)新探索化學(xué)反應(yīng)參數(shù)來加速相關(guān)研究。

聯(lián)合團(tuán)隊(duì)探索發(fā)現(xiàn)了一種新的、可控的化學(xué)方法——流動化學(xué)。流動化學(xué)是一種自動化的化學(xué)過程，能夠確保有效的化學(xué)混合和熱傳遞，使化學(xué)反應(yīng)更精準(zhǔn)可控。流動化學(xué)還易于實(shí)現(xiàn)在高溫高壓條件下進(jìn)行反應(yīng)，無需像之前化學(xué)手段一樣，為實(shí)現(xiàn)批量反應(yīng)所需條件執(zhí)行一系列復(fù)雜的程序。另外，鑒于碳納米材料的低反應(yīng)性，需要一種新的方法來有效/持續(xù)地改進(jìn)碳納米材料。新的流動化學(xué)技術(shù)具備自動化組合材料的能力?；谶@種技術(shù)，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)可以安全、快速地進(jìn)行迭代實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造出新的納米材料。

研究團(tuán)隊(duì)表示，流動化學(xué)系統(tǒng)可有效規(guī)避每周40小時工作時間限制弊端，通過應(yīng)用人工智能算法，系統(tǒng)可不間斷連續(xù)運(yùn)行，并實(shí)施遠(yuǎn)程控制；同時，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)持續(xù)自主探索、優(yōu)化反應(yīng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。

AFRL和MIT的研究成果將為電磁屏蔽、傳感器、智能織物、復(fù)合材料和其他電子產(chǎn)品的新材料探索/應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時，通過探索微重力環(huán)境下的納米材料制造相關(guān)流動化學(xué)技術(shù)，可有效推進(jìn)空天裝備材料領(lǐng)域創(chuàng)新。

MIT指出，在AFRL流動反應(yīng)裝置中，通過精準(zhǔn)控制，生成高反應(yīng)性實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，可用于創(chuàng)造具有卓越性能的材料，從而應(yīng)用于國防部高度關(guān)注的化學(xué)/生物傳感器、電子設(shè)備中。

在合作過程中，MIT將定期為AFRL提供納米實(shí)驗(yàn)材料并給予實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。AFRL將使用流動化學(xué)技術(shù)/裝備實(shí)施相關(guān)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)定期討論研究結(jié)果并會面，其創(chuàng)新研究成果將極大推動國防裝備領(lǐng)域的顛覆性變革和發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 納米材料 麻省理工學(xué)院