NAMRI/SME第45届年会表彰制造研究突破

北美制造研究机构SME（NAMRI/SME）主办的年度北美制造研究会议（NAMRC）上，制造学界因服务贡献与卓越研究获表彰。第45届年会由南加州大学洛杉矶主办。

颁奖典礼授予21项大奖予研究者、学生、业界专业人士。NAMRC是制造与设计应用研究与工业应用的首要国际论坛。NAMRI/SME汇聚全球研究者推进离散件制造科学基础。

“制造业蕴含非凡机遇，由突破边界的研究驱动”，NAMRI/SME主席Dean Bartles博士说，“今日获奖者正以将影响数十年的方式推动研究与产业前行。”

2017 NAMRI/SME获奖者包括：

• S.M. Wu研究实施奖：Ajay Malshe博士，阿肯色大学/NanoMech公司，阿肯色斯普林代尔。
• 杰出终身服务奖：Neil Duffie博士，威斯康星大学麦迪逊分校。

NAMRI/SME优秀论文奖授予三篇论文：

• “五轴机床热误差自适应学习控制补偿”
• “基于虚拟传感增强粒子滤波的刀具状态预后”
• “立体光刻高可移除水性支撑”

首届NAMRI/SME David Dornfeld制造愿景奖与蓝天竞赛（国家科学基金会资助）同期颁发。愿景奖旨在鼓励真正前瞻的研究教育理念，授予项目委员会认定的最佳演讲。

“制造业占美国所有私人研发四分之三以上”，北卡夏洛特大学教授、NAMRI/SME前主席Scott Smith博士说，“竞赛寻求挑战现有假设、拓展制造未来边界的激进理念。”

国家科学基金会资助，首届竞赛摘要纳入会议“蓝天创意”专题。评委依据挑战现有假设程度、拓展领域可能性与视野打分。

首届Dornfeld制造愿景奖以已故加州伯克利教授命名，他是可持续制造与智能制造全球领袖，奖项表彰制造社区杰出愿景与领导力。“荣幸表彰Dornfeld教授，SME会士、前董事、NAMRC创始人，致敬其制造贡献”，Smith说，“其遗产将延续于未来产业先驱及其推进产业的承诺中。”

奖项授予北卡夏洛特大学Tony Schmitz博士，演讲“仿生制造”。下一代制造创新部分源于生产环境模仿生物系统。Schmitz阐述仿生制造领域新研究。

Oklahoma州立大学Don Lucca博士作NAMRI/SME创始人讲座“通往超精密加工之路”。

NAMRC 46将于2018年6月18-22日在德州A&M大学学院站举行。

激光技术将木材转化为石墨烯

莱斯大学（休斯顿）科学家团队用激光将木材表面转化为石墨烯，使其成为导电体。

化学家James Tour领衔团队用激光在松木块上烧蚀薄膜图案，形成激光诱导石墨烯（LIG），这是2014年莱斯发现的单原子层碳材料形态。

“古老材料与最新纳米材料结合成单一复合结构”，Tour声明称。材料可用于可生物降解电子学。详见Advanced Materials网页https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201702211/full。早期LIG用激光加热聚酰亚胺塑料薄片制得。不同于平面六方碳原子片，LIG是单边附着底层、化学活性边缘暴露空气的石墨烯泡沫。

非任何聚酰亚胺均能产LIG。团队试桦木、橡木，发现松木交联木质素纤维素结构更利于产高质量石墨烯，优于低木质素木材。木质素是木材细胞壁刚性复杂有机聚合物。

Ye称木材转石墨烯为非聚酰亚胺材料合成LIG开新径。“如3D石墨烯打印，聚酰亚胺或非理想衬底。木材丰富可再生。”

同聚酰亚胺一样，标准工业激光在室温常压惰性氩气/氢气氛围下工艺。无氧下激光热不烧松木而将表面转化为皱褶石墨烯薄片泡沫结合木表面。调激光功率改变LIG化学成分与热稳定性。70%功率产出最高质量“P-LIG”（P代表pine松木）。

实验室更进一步：将P-LIG制成电极分解水产氢氧、超级电容器储能。前者在P-LIG沉积钴磷/镍铁层制成高比表面积电催化剂对，耐用高效。沉积聚苯胺制成性能可用的储能超级电容器。“更多应用待探索”，Ye说，“如光合作用集成太阳能。相信发现将激发科学家思考如何将自然资源工程化为更优功能材料。”工艺也能造可降解电子。

合著者：莱斯研究生Jibo Zhang、Yilun Li；Xiao Han（莱斯兼职、北航研究生）；莱斯研究科学家Carter Kittrell。Tour任T.T.和W.F. Chao化学讲席教授、计算机科学与材料科学纳米工程教授。

空军科学研究办公室多学科大学研究计划、NSF纳米技术赋能水处理工程研究中心资助。

新型纳米材料可构建未来电子器件

芝加哥大学与阿贡国家实验室研究者设计新方法构图纳米材料，或助创建新电子器件。

研究发表于Science（https://science.sciencemag.org/content/357/6349/385），或使这些材料更易用于LED显示、手机、光探测器、太阳能电池等。纳米材料虽具前景，但构建复杂结构的方法至今受限且小规模。

“这是将量子点等纳米材料从概念验证推向可用实技术的关键步骤”，合著者Dmitri Talapin（芝大化学教授、阿贡纳米尺度材料中心科学家）声明称，“极大拓展视野。”

晶体管——现代计算基石——通过光刻工艺以亿计制造。工艺用有机聚合物层做模板，铺设图案“掩膜”经紫外光照射，新材料沉积后剥离聚合物显影。多轮构图构建微型晶体管。光刻有局限：仅适用少数材料，原为硅开发。硅半世纪电子霸主地位终结在望，科学家瞄准下一代材料。纳米材料——微小金属/半导体晶体——此尺度下具独特有用性质，但器件制造困难。

新技术DOLFIN将不同纳米材料直接制成“墨水”，绕过聚合物模板。Talapin团队为单个颗粒设计化学涂层，随光反应：透过图案掩膜照光，光将图案直接转移到下层纳米颗粒层——将其接线成器件。

“图案质量可比肩最先进技术”，第一作者Yuanyuan Wang（芝大博士后）说，“适用半导体、金属、氧化物、磁性材料等电子制造常用材料。”

团队与芝大Polsky创业创新中心合作商业化DOLFIN技术。

技术前沿版块由资深编辑Patrick Waurzyniak编辑；pwaurzyniak@sme.org。