據(jù)美國空軍研究實驗室網(wǎng)站2022年3月9日報道，美國空軍研究實驗室（AFRL）與麻省理工學院（MIT）合作，利用一種新的合成化學工具（流動化學技術）來實現(xiàn)碳衍生納米材料新化學反應改進和成果產(chǎn)出。

AFRL和MIT開展的相關研究項目合作期三年，由美國防部負責研究和工程的副部長辦公室（OUSD（R&E））、基礎研究辦公室（BRO）基于實驗室/大學合作倡議（LUCI）資助，旨在推進納米材料化學轉化基礎科學研究，大幅提升碳納米材料實用化效率，徹底解決當前化學處理方法浪費大、生產(chǎn)過程復雜、副產(chǎn)品多且產(chǎn)品性能低等難題。

同時，本合作項目的另一個目標是實現(xiàn)與人工智能領域專家建立戰(zhàn)略性合作，探索合成化學中反應優(yōu)化的主動機器學習技術應用，使研發(fā)團隊能夠通過創(chuàng)新探索化學反應參數(shù)來加速相關研究。

聯(lián)合團隊探索發(fā)現(xiàn)了一種新的、可控的化學方法——流動化學。流動化學是一種自動化的化學過程，能夠確保有效的化學混合和熱傳遞，使化學反應更精準可控。流動化學還易于實現(xiàn)在高溫高壓條件下進行反應，無需像之前化學手段一樣，為實現(xiàn)批量反應所需條件執(zhí)行一系列復雜的程序。另外，鑒于碳納米材料的低反應性，需要一種新的方法來有效/持續(xù)地改進碳納米材料。新的流動化學技術具備自動化組合材料的能力。基于這種技術，聯(lián)合團隊可以安全、快速地進行迭代實驗，創(chuàng)造出新的納米材料。

研究團隊表示，流動化學系統(tǒng)可有效規(guī)避每周40小時工作時間限制弊端，通過應用人工智能算法，系統(tǒng)可不間斷連續(xù)運行，并實施遠程控制；同時，系統(tǒng)可實現(xiàn)持續(xù)自主探索、優(yōu)化反應，進一步實現(xiàn)降低成本的目標。

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

MIT指出，在AFRL流動反應裝置中，通過精準控制，生成高反應性實驗產(chǎn)品，可用于創(chuàng)造具有卓越性能的材料，從而應用于國防部高度關注的化學/生物傳感器、電子設備中。

在合作過程中，MIT將定期為AFRL提供納米實驗材料并給予實驗指導。AFRL將使用流動化學技術/裝備實施相關反應實驗。團隊定期討論研究結果并會面，其創(chuàng)新研究成果將極大推動國防裝備領域的顛覆性變革和發(fā)展。

關鍵詞： 納米材料 麻省理工學院