【项目精选】320期：新材料技术项目推荐（三）
项目一：天然精油类抗菌保鲜膜的研发与推广
项目简介：
食品的腐败变质是导致食物浪费的重要因素，但目前的保鲜膜（PE），仅仅通过控制水分蒸发来达到食物保鲜的目的，对常规的腐败菌，基本上没有抗菌、杀菌作用，因此其保鲜能力十分有限。
本项目采用天然精油和无毒辅材作为抗菌剂，通过天然精油和无毒辅材的挥发作用，实现气氛式抗菌过程，有效提高了抗菌效率。相比于传统的抗菌剂（如季铵盐、纳米银等）的接触式抗菌作用，不但抗菌作用更为明显，而且成本较低。所制备的天然精油类抗菌保鲜膜，可以实现食品货架期延长3-10天，对减少食品浪费，提高食品的利用率具有重要的应用价值。
项目二、户外复合面料技术
项目简介：
该项目开发户外使用的复合面料，侧重于户外休闲面料制作，即走出家门外的户外活动所需产品，休闲时尚为主，手感柔软，使用舒适。
具有以下功能性：抗紫外、防水、防晒、抗菌、防霉等功能性，以及良好的缩水率、接缝滑移、拉长强度、撕裂强力、PH值、防水度、耐水压、透湿度、雨淋、光照、水渍、汗渍、摩擦、机洗等等物理性能指标。
项目三、半导体石墨烯
项目简介：
硅集成电路的进入10 nm以后，硅微电子技术将受到来自物理，技术和经济三个方面的限制和挑战。改变沟道材料，由过去的硅改为其它沟道材料，为的都是增加电子或是空穴的迁移率。
由于石墨烯的高迁移率及单原子层结构特点，石墨烯被认为可能是取代硅材料的下一代微电子材料。二维结构的石墨烯中低杂质浓度导致电子的高速弹道传输，从而使之可用于电子的快速回应开关。随着电子器件的小型化，低于50 nm的纳米电子器件的要求使石墨烯成为理想的候选材料。但是，值得注意的事，作为微电子输运材料，我们是靠栅极电压来控制材料的导电性，控制开关功能，而石墨烯零带隙的特性，使其导电性无法像传统的硅基半导体材料一样因为电压的变化而有明显变化，因此石墨烯在逻辑电路上的应用仍有些困难。
课题组历时七年潜心研究，采用特定原子原位替代碳原子的方法制备出半导体石墨烯，并对石墨烯进行了Raman、STM、NMR、ESR表征，结果发现石墨烯中均匀掺入了能够使石墨烯呈现P型与N型半导体特征的特定元素，成功打开带隙，并进行了电学性能表征。
课题组所制备的半导体石墨烯场效应管的空穴迁移率为10800 cm2/V·s。在硅材料中，电子的迁移率为1350cm2/V·s，而空穴的迁移率仅为480cm2/V·s。研发的特殊方法可以得到具有不同半导体类型的石墨烯，进行晶圆级别半导体石墨烯的量产，利用现有硅芯片产业技术进行石墨烯芯片的制备。下图为课题组所制备的半导体石墨烯晶圆，可以实现2英寸、4英寸、8英寸及12英寸的半导体石墨烯的规模化生产。
项目四、大功率LED用高强度高导热中间相沥青基石墨泡沫散热器研究
项目简介：
LED作为一种照明技术作为继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源,具有高效、节能、环保,使用寿命长的优势,但是由于散热材料局限于金属材料及部分非金属材料，而中间相沥青基石墨泡沫具有密度低，极高的导热率和良好的孔结构，并能够很容易进行机械加工等，可以作为一种极为优良的LED散热材料。
本项目开发产品的特点：（1）密度低；泡沫石墨的密度在0.4-0.9g/cm3之间，制作成散热器后其密度仍然较低是可以的；（2）加工简单，泡沫石墨具有极好的易加工特性；（3）多孔性，泡沫石墨内部的多孔结构可以使得散热面积很大，有效提高其散热效率；（4）高的辐射系数，石墨材料的辐射系数在0.96-0.98之间，而金属铝与铜的辐射系数较低，辐射系数的提高对于散热器来说是极为有利的。
本项目的研究与开发，将引导国内目前类似材料的发展方向，为实现大功率LED的散热器的研究与开发提供技术积累，并进一步扩大大功率LED及高功率密度电器的市场，提高我国此类产品的国际竞争力奠定基础。
项目五、高性能炭材料基础原料-中间相沥青及中间相沥青基炭材料
项目简介：
随着国防工业飞速发展，洲际导弹、航天飞船、军用卫星、隐形飞机等项目急需大量高性能的新型碳材料，例如：高强、高模、高导电、高导热性的中间相沥青碳纤维、泡沫碳、高密高强石墨、核石墨及其高性能碳基复合材料等。除此以外，中间相沥青基碳材料在我国汽车、大飞机、轨道交通、风力发电、电池储能、核电、LED照明、节能环保等国民经济高新产业领域也有迫切需求，每年有数百亿人民币且未来会不断高速成长的市场。
中间相沥青是一种具有液晶态结构的各向异性沥青，具有高残炭率、低灰分、良好流变性等特征，是制备中间相沥青基碳纤维的优异原材料，也是制备高性能炭材料的不可或缺的前驱体。其制品具有高强、高模、高导热、高导电等特点，在高性能炭材料领域具有不可替代的作用。
项目六、新型卫生用品和医用材料的研发与工业化
项目简介：
本项目涉及的相关基础研究是在华侨大学李明春教授主持的2项国家自然科学基金项目和多项省自然科学基金项目上完成的；本项目已由雀氏公司提供的300万元产学研合作经费完成了相关的前期应用研究。
该项目利用天然高分子壳聚糖为主要原材料，结合课题组已授权的专利方法，制备出具有抗菌和护肤功能的壳聚糖基新材料。通过与其它功能性助剂的复配以及与高分子吸水材料的组装技术，实现新型多功能抗菌、护肤纸尿裤的工业化生产。
