据美国空军研究实验室网站2022年3月9日报道，美国空军研究实验室（AFRL）与麻省理工学院（MIT）合作，利用一种新的合成化学工具（流动化学技术）来实现碳衍生纳米材料新化学反应改进和成果产出。

AFRL和MIT开展的相关研究项目合作期三年，由美国防部负责研究和工程的副部长办公室（OUSD（R&E））、基础研究办公室（BRO）基于实验室/大学合作倡议（LUCI）资助，旨在推进纳米材料化学转化基础科学研究，大幅提升碳纳米材料实用化效率，彻底解决当前化学处理方法浪费大、生产过程复杂、副产品多且产品性能低等难题。

同时，本合作项目的另一个目标是实现与人工智能领域专家建立战略性合作，探索合成化学中反应优化的主动机器学习技术应用，使研发团队能够通过创新探索化学反应参数来加速相关研究。

联合团队探索发现了一种新的、可控的化学方法——流动化学。流动化学是一种自动化的化学过程，能够确保有效的化学混合和热传递，使化学反应更精准可控。流动化学还易于实现在高温高压条件下进行反应，无需像之前化学手段一样，为实现批量反应所需条件执行一系列复杂的程序。另外，鉴于碳纳米材料的低反应性，需要一种新的方法来有效/持续地改进碳纳米材料。新的流动化学技术具备自动化组合材料的能力。基于这种技术，联合团队可以安全、快速地进行迭代实验，创造出新的纳米材料。

研究团队表示，流动化学系统可有效规避每周40小时工作时间限制弊端，通过应用人工智能算法，系统可不间断连续运行，并实施远程控制；同时，系统可实现持续自主探索、优化反应，进一步实现降低成本的目标。

AFRL和MIT的研究成果将为电磁屏蔽、传感器、智能织物、复合材料和其他电子产品的新材料探索/应用奠定基础。同时，通过探索微重力环境下的纳米材料制造相关流动化学技术，可有效推进空天装备材料领域创新。

MIT指出，在AFRL流动反应装置中，通过精准控制，生成高反应性实验产品，可用于创造具有卓越性能的材料，从而应用于国防部高度关注的化学/生物传感器、电子设备中。

在合作过程中，MIT将定期为AFRL提供纳米实验材料并给予实验指导。AFRL将使用流动化学技术/装备实施相关反应实验。团队定期讨论研究结果并会面，其创新研究成果将极大推动国防装备领域的颠覆性变革和发展。

关键词： 纳米材料 麻省理工学院