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资讯 在航空航天、核能装置、深海探测设备与特种机器人等前沿工程场景当中，零部件长期面临千摄氏度以上高温、反复热冲击以及频繁机械形变的多重考验。常规测温手段在此类工况下暴露出明显短板，热电偶元件容易发生氧化腐蚀，高温环境下结构损坏失效；红外测温设备会受到强烈黑体辐射干扰，采集得到的温度信号出现严重失真，难以完成可靠的实时非接触测温，直接限制极端工况装备的安全运行。上转换发光材料凭借发光信号随温度变化的特性，被视作非接触测温十分有潜力的候选对象，但传统稀土上转换晶体存在两项难以回避的缺陷：温度超过 250℃就会出现显著发光热猝灭现象，发光信号快速衰减；同时材料本身脆性大，无法直接作为结构构件承受外力作用。长期以来，同时具备耐高温发光传感能力与良好力学耐受性的材料，一直是极端环境传感领域亟待攻克的难题，相关技术的突破对高端装备的状态监测有着重要现实意义。
在这项研究中，东华大学闫建华研究员联合嘉兴大学傅立元教授、朱威妍特设副教授团队，近日在《Advanced Materials》报道了一类亚晶态稀土陶瓷纳米纤维气凝胶 SCNA。研究人员采用界面声子工程手段，将稀土发光纳米晶埋入非晶氧化铝基体内部，构建带拉伸应变的异质界面，搭建 “声子笼” 结构，调控局域声子模式，削弱高频振动带来的非辐射能量损耗。多种表征证实材料形成亚晶态核壳结构，基体内部大量氧空位参与声子散射，拉曼、X 射线衍射等测试结果证明界面拉伸应变带来声子软化效果。对比测试显示普通稀土纳米晶 250℃就几乎丧失发光，该新型气凝胶可以在 1300℃依旧维持有效上转换发光；亚晶态结构带来高阶正弦屈曲变形机制，实现 95% 压缩应变完全回弹，1300℃条件下完成百次压缩循环，塑性变形依旧控制在较低水平。该材料同时拥有隔热性能，还能够抑制黑体辐射噪声，经过多次压缩、剪切、热冲击循环之后，发光传感性能维持稳定，可用于极端条件下的热感知应用。
该工作依靠原子尺度的界面调控思路，有效解决传统上转换发光材料高温热猝灭的固有痛点，也改善陶瓷材料脆性大的固有短板，实现发光传感与热机械超弹性两种性能集成。分子动力学与有限元仿真解释了亚晶态纤维独特形变机制，为陶瓷气凝胶的弹性优化提供理论依据。这项工作验证界面声子工程是一套普适的改性思路，不只是提升稀土发光体系的高温服役能力，也加深学界对于声子介导发光热弛豫过程的基础认知。该材料集测温传感、隔热防护、抗机械疲劳多项功能，有望作为极端机器人的光热智能皮肤使用，服务航空航天、核能装备等高温监测场景。不过面向实际工程落地，材料的规模化制备工艺、长时间超高温服役稳定性、传感标定体系还需要进一步完善。整体而言，该成果为高温光子传感器件开发开辟新路径，为极端环境下非接触温度监测的工程化提供全新材料选项。
信息来源：材料研究进展
2026中国国际石墨烯创新大会
11月13-15日 中国·温州
“2026年中国国际石墨烯创新大会”将由石墨烯产业技术创新战略联盟（CGIA）和正泰集团联合主办，将于2026年11月13-15日在温州市（乐清）举办。大会聚焦石墨烯应用市场，着力促进石墨烯创新成果与产业端的深度对接合作，推动石墨烯产业迈向高质量发展新阶段。2026中国国际石墨烯材料应用博览会将同期举办。
点击下方链接，了解大会详情：
??官宣 | 关于召开2026中国国际石墨烯创新大会的通知
??重磅征稿｜2026 中国国际石墨烯创新大会论文征集通知
??报名通道已开启 | 2026中国国际石墨烯创新大会火热报名中~
??展商招募 | 2026中国国际石墨烯材料应用博览会
会务组电话：
4001103655
13264226602（微信同号）
13260327636（微信同号）
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