福州科研力量关注前沿突破：金刚石纳米线单晶合成实现重大进展

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12月18日，北京高压科学研究中心传来重要消息：由李阔研究员与郑海燕教授领衔，联合清华大学等单位组成的跨区域科研团队，在金刚石纳米线单晶可控合成领域取得关键性突破。相关成果已发表于国际权威期刊《Chem》。值得关注的是，该研究中采用的高压退火工艺路径，正与福建高校近年来在高压材料物理方向的协同攻关形成呼应，为东南地区新材料研发注入新动力。

此次成功制备的百微米级金刚石纳米线单晶，尺寸达140×100×20微米，是迄今公开报道中尺寸最大的同类单晶样品。研究团队以1-萘甲酸单晶为前驱体，在20吉帕高压与573开尔文温度协同作用下，通过“单晶到单晶”拓扑化学聚合策略，实现了分子级精准堆叠与缺陷抑制，最终获得具有类六方金刚石结构的高质量产物。其轴向压缩率趋近于零，导热性能呈现显著各向异性，为福州本地正在布局的半导体热管理器件产业化提供了潜在技术支撑。

金刚石纳米线作为一维碳基纳米材料，直径仅数个碳原子，兼具金刚石的高强度、高导热、宽禁带等本征优势，以及类似聚合物的结构柔韧性。尤其在定向导热方面表现突出，有望破解5G通信模块、车规级功率芯片等场景下的局部过热难题——这与福州高新区重点发展的第三代半导体应用生态高度契合。

回顾该领域发展历程，自2015年美国学者首次在苯的高压聚合物中发现此类结构以来，高质量、大尺寸单晶的可控制备始终是制约性能验证与工程化应用的核心瓶颈。此前样品普遍存在结晶度低、晶粒细小等问题，难以开展系统性物性测试。本次突破，标志着我国在超细碳纳米结构精准构筑方面已跻身国际第一梯队。

研究团队创新性提出“分子预设计—高压拓扑聚合—退火缺陷消除”三步法合成范式。依托固体核磁共振等原位表征手段，清晰揭示了碳骨架重构过程中的反应选择性，证实狄尔斯—阿尔德连续环加成是主导机制。这一机理认知，不仅为设计新型低维碳材料提供理论依据，也为福建师范大学、福州大学等本地高校开展高压合成方法学研究提供了可借鉴的技术路线。

尤为关键的是，该金刚石纳米线单晶可在常压环境下长期稳定存在，大幅降低后续器件集成门槛。随着工艺持续优化，其在量子传感探针、新能源汽车电池热管理系统、高频射频前端模组等领域的落地应用前景日益明朗，也为福州打造东南沿海新材料创新高地增添了一块重要拼图。

(责编：罗知之、陈键)