| 词条 | 合肥微尺度物质科学国家实验室 |
| 释义 | 合肥微尺度物质科学国家实验室是科技部2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。实验室“建设计划任务书”于2004年11月通过了科技部组织的海内外专家的论证。 合肥微尺度物质科学国家实验室是在长期坚持学科交叉与融合的基础上，通过对相关重点实验室资源的优化整合，逐步形成的一个以多学科综合为特点、以国家重大战略需求和交叉前沿领域为导向的新型实验室，其学科领域涉及物理、化学、材料、生物和信息，实现了五大一级学科之间大跨度的整合。 简介为发挥中国科技大学多学科的综合优势和多年来形成的学科交叉的良好传统与氛围，增强创新能力，2001年10月，学校决定对中科院结构分析重点实验室、选键化学重点实验室、量子信息重点实验室（若干量子物理与量子信息研究组）、结构生物学重点实验室，以及中国科技大学的原子分子物理实验室、理化分析实验室和低温强磁场实验室进行整合，组建多学科的综合性国家实验室。 国家实验室建设已列入中国科技大学“知识创新工程”二期规划和“教育振兴行动计划”建设规划。 历史沿革2002年5月，经科技部、中国科学院和学校相关领导和专家的多次研讨，实验室正式定名为“合肥微尺度物质科学国家实验室”并于2002年10月在校内开始试运行。 2003年5月，国家实验室园区建成。 2003年11月25日国家科技部正式批准合肥微尺度物质科学国家实验室开始筹建。 经实验室主管部门中国科学院批准（计字[2004]99号），2004年6月16日合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）第一届理事会成立，中国科技大学校长朱清时院士任理事长，杨福家院士和唐叔贤院士任副理事长。 2004年8月2日，中国科学院正式聘任唐叔贤院士为合肥微尺度物质科学国家实验室主任，侯建国院士为常务副主任。 2004年11月3日，合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）建设计划通过科技部组织的海内外专家论证。 实验室“建设计划任务书”于2004年11月通过了科技部组织的海内外专家的论证。 科研体系课题组是国家实验室的基本研究单元，由责任研究员（PI）负责组建课题组，责任研究员由国家实验室主任聘任。研究部的设立是为了促进学科之间的交叉、融合，便于学术交流。实验室鼓励、引导研究组之间的合作研究和集中攻关，承担国家重大任务。各研究部主任由国家实验室主任聘任。 根据学科发展、国际前沿的重点研究方向及实验室的具体情况，合肥微尺度物质科学国家实验室现设七个研究部，即：原子分子科学研究部、纳米材料与化学研究部、低维物理与化学研究部、量子物理与量子信息研究部、生物大分子结构与功能研究部、Bio-X交叉科学研究部、理论与计算科学研究部。 实验室重视并适当安排少量超前的、非共识的研究方向和研究课题，单独以课题组的形式存在，并通过合理的考核评价，确定是否继续支持发展。 包括：原子分子科学研究部、纳米材料与化学研究部、低维物理与化学研究部、量子物理与量子信息研究部、生物大分子结构与功能研究部、Bio-X交叉科学研究部、理论与计算科学研究部、国际功能材料量子设计中心 支撑体系公共技术部是国家实验室的技术支撑体系，为科学研究、人才培养提供设备条件和技术服务，为多学科交叉提供支撑，为取得更多原创性科研成果提供必要的技术保障。公共技术部对公共仪器设备实行统一管理，提高其使用效率，保证了仪器设备的运行正常。公共技术部的功能包括：提供准确、可靠的分析测试结果、人员培训、设备维修改造、功能开发、大型公共仪器设备的统一规划和购置并对国内外开放。公共技术部提倡技术体系的共建、共享和实验技术与方法的创新，鼓励实验室技术人员研制先进仪器设备。 公共技术部现有理化分析实验室、生物技术实验室、低温强磁场实验室和微纳加工中心。现有专业技术人员54名，其中博士11人，硕士14人，具有高级专业技术职称的30人。 学科交叉合肥微尺度物质科学国家实验室是在长期坚持学科交叉与融合的基础上，通过对相关重点实验室资源的优化整合，逐步形成的一个以多学科综合为特点、以国家重大战略需求和交叉前沿领域为导向的新型实验室，其学科领域涉及物理、化学、材料、生物和信息，实现了五大一级学科之间大跨度的整合。 实验室现设有7个研究部和1个公共技术部。凝聚了一支以具备多学科背景的杰出人才为学科带头人、以优秀青年人才为主体的研究队伍和一支高水平的技术支撑队伍。90余位研究人员中，包括7位院士，10名“长江学者”特聘教授，24位国家杰出青年获得者，32位百人计划入选者，5个国家自然科学基金委创新研究群体和4个教育部创新团队。 研究成果目前，国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一，是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体，以获得新的功能和应用。在受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示下，如何仿造生物材料的微纳结构以实现达到优化和提高材料的整体性质已受到科学界的关注。 中国科大俞书宏教授领导的课题组在国家重大科学研究计划项目、国家自然科学基金委重点基金、科技部国际合作重点项目等支持下，围绕如何实现一维、二维纳米构筑单元的高产制备与组装、以及如何构筑轻质高强仿生纳米复合材料等科学问题，开展了一系列功能纳米结构单元制备与组装技术探索研究，在纳米结构单元组装技术和仿生轻质高强复合材料研制方面取得一系列重要进展。 该研究组运用界面组装技术，成功将化学法合成的无序纳米线组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜，这种有序周期结构的纳米线薄膜既可组装在刚性基体上也可组装在柔性基体上，具有与纳米线层数相关的光开关功能，可用于光导器件的研制（下图左）。在此基础上，提出了一种在空气-水-油三相界面上直接组装超长纳米线有序薄膜的方法及组装原理，成功实现了在空气-水-油三相界面上组装多种无机纳米线组装结构的目标。相关研究成果发表在《美国化学会志》上（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8945-8952）和德国《先进功能材料》上（Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 958-964，并被选为卷首插画论文（“Frontispiece” paper）。 在上述一维纳米线组装技术的研究基础上，该研究组还探索了二维纳米结构单元的组装过程，并成功研制了多种轻质高强仿生纳米结构复合材料。通过界面组装和旋涂层层组装的方法将多种双层氢氧化物微/纳米片与天然高分子壳聚糖复合制备出具有层状结构的高强而透光的功能性复合膜。研究结果表明，仿生层状结构复合膜具有类似贝壳的微结构，在抗拉伸方面表现出优异的性质，可以同天然贝壳媲美。其中Cu-NO3-壳聚糖复合膜的强度可以达到160 MPa，是纯壳聚糖膜的八倍，并且超过了珍珠母的拉伸强度。还运用不同组装单元构筑了具有选择性吸收紫外光和透过不同波长的可见光的高强透明复合膜。此工作发表在德国《应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2140-2145），并被选为卷首插画论文（“Frontispiece” paper）（下图左），随后被英国NPG出版集团的Nature Asia Materials 以“Composite materials: Revaling Nature”为题选为研究亮点报道。 研究人员还设计了合理的粘土纳米片-生物大分子壳聚糖复合构筑单元的自组装流程，成功制备了具有珍珠母结构的有机无机生物纳米复合薄膜（下图右）。所研制的薄膜拉伸强度可以达到100 MPa，具有良好的透光性，并且能在水中变得更加透明。特别地，此类薄膜具有优良的力学和抗火性能，燃烧后其整体层状结构也不会被破坏，为今后研制轻质高强防火纳米涂层材料提供一条可能的途径。此工作也发表在德国《应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 10127-10131）。 获奖情况俞书宏、姚卫棠、陈昭锋 复杂无机结构功能材料的构筑、自组装原理及性能研究 2006年度安徽省自然科学一等奖 陈乾旺、张裕恒、李新建、朱德亮 基于硅基光电集成的多孔硅纳米结构的制备和发光机理研究 2006年度安徽省自然科学二等奖 杨晴、唐凯斌、左健 低维纳米材料的溶液生长机理和微结构研究 2006年度安徽省自然科学二等奖 王兵、王晓平、王冠中、王克东、卢威、韩新海 基于量子点和纳米线的量子器件原理探索 2006年度安徽省自然科学三等奖 地理位置 |
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