图片来自NAK网页

新方向不一定是前沿方向，要把新方向变成前沿课题也不难，只要有一两个新概念就行了。比如说中国修房子都要砌砖，砌砖本身并不难，只要按照要求培训一下就能上岗。但是我体力不行，而且有恐高症，所以以后大概很难实际体验这个砌砖过程。但是我们把砌砖这个过程整点新概念－组装，而且砖的尺度弄小一点－纳米。那么这个就是一个前沿方向：纳米尺度下的构建。这样我们基本上已经把砌砖一词包装完毕，推出前场。

这不是扯谈，我确实在注意材料科学中一门砌砖的技术，英文叫做layer-by-layer，层层叠叠的意思。

美国密歇根大学的Nicholas A. Kotov用这种简单的做千层糕的办法把PVA聚合物和蒙脱土（片状材料，厚度在纳米尺度）交替叠加起来形成薄膜，结果获得复合材料的拉伸强度增加一个数量级，拉伸模量提高两个数量级。聚合物变得和普通陶瓷刚性相似了。几年前NAK就报道过用同样的方法制成碳管的薄膜，性质也有很大增强。说起来思路极为简单，就是让无机物纳米片或者碳管表面带上和聚合物电解质相反的电荷，然后用提拉或者旋涂工艺交替涂成厚膜。我琢磨用喷墨打印技术是不是可以很好地进行LBL，这样工艺就可控，也不需要人来反复涂了。

详细信息见NAK主页：http://www.engin.umich.edu/dept/che/research/kotov/research.areas.1.htm

 参考文献：NAK1 NAK2

NIMS的佐佐木（T. Sasaki ）小组专攻这种nanosheet材料的制备和应用。最近也用LBL把氧化物纳米片制成薄膜，在高k材料和锂电池界面材料上得到非常好的应用。这样的工作确实非常有意思。

参考文献：Sasaki－1 Sasaki－2

自然界也有很多LBL的例子，如贝壳就是典型层状材料，还有珍珠！。深海中壳类可能具有更奇妙的微观结构，因为需要耐很高的水压！

前一阵听朱新文博士介绍他的织构陶瓷材料研究，他利用磁场使氮化硅晶种定向排列，烧结厚发现柱状晶粒生长的有序性。具有这样有序性的材料一般使得某方向性能大幅度提高，如导电导热光等。这倒是给了我很多新的启发，能不能把LBL技术引入传统陶瓷工艺呢？可能流延工艺有点这个意思，但是相比纳米尺度的控制来说太粗糙了，继续想想。

有序化需要外界给予能量，这是熵减过程。能量态是高了，但是某些方面功能性反而增强了。我想起ghwu在ising博客上留言有这么一句：稳定的材料适合做结构材料，不稳定的适合做功能材料。乍听起来很有道理，后来发现不稳定的材料一样也很适合做结构材料，上面就是勉强的一例。还可以举一小例便是陶瓷中经常使用氧化锆作为增韧材料，原因就是利用氧化锆在形变应力下容易相变而吸收形变能。如果材料相态太稳定，那么外力做功无法释放必然导致崩溃。

相变，呵呵，是不是指人的变通？

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