新材料研發(fā)是粵港澳大灣區(qū)最活躍的科研領(lǐng)域之一，同時也是最具發(fā)展?jié)摿Φ难芯款I(lǐng)域之一。珠研院先進(jìn)材料研發(fā)中心以澳門大學(xué)應(yīng)用物理及材料工程研究院為技術(shù)主體，聚焦材料科學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)科發(fā)展前沿，重點在新能源及光電新材料、新功能及環(huán)境材料、納米生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域布局研究戰(zhàn)略，在事關(guān)社會發(fā)展及國家重要科技領(lǐng)域和方向開展工程化的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，打造具有澳門特色的新型應(yīng)用物理及材料工程學(xué)科人才培育和前沿科技研發(fā)基地。

先進(jìn)材料研發(fā)中心積極響應(yīng)粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要，依托澳門大學(xué)卓越的材料研究基礎(chǔ)和力量，融入大灣區(qū)創(chuàng)新科技協(xié)同發(fā)展，為大灣區(qū)乃至國家培養(yǎng)高科技創(chuàng)新型人才、建立新的產(chǎn)業(yè)支柱做出貢獻(xiàn)。

發(fā)展方向

新能源及儲能材料領(lǐng)域

       全固態(tài)電池：研究固態(tài)電解質(zhì)材料及電池界面關(guān)鍵問題，有望解決電解質(zhì)材料的低電導(dǎo)率、低穩(wěn)定性及高界面的電阻問題；

柔性能源存儲：依托電池儲能團(tuán)隊以及合作單位，在可穿戴電池研發(fā)和制造方面有很好的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，利用新能源儲能材料與器件方面的研究基礎(chǔ)，開發(fā)出新一代可穿戴電子產(chǎn)品電源用軟包鋰離子電池技術(shù)和產(chǎn)品，并且實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

量子點發(fā)光與鈣鈦礦光電子領(lǐng)域

量子點發(fā)光：由于具有量子限域效應(yīng)，量子點發(fā)光材料可以方便地通過調(diào)節(jié)材料的尺寸和組分實現(xiàn)全可見光波段的發(fā)光器件，從而實現(xiàn)全色域、高飽和度的顯示應(yīng)用，被認(rèn)為是最具潛力的下一代顯示技術(shù)；

       鈣鈦礦光電子：研發(fā)高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池，以緩解現(xiàn)今社會面臨的能源危機(jī)及環(huán)境污染問題，對國計民生具有重大意義。鈣鈦礦太陽能電池柔性化，使得太陽能的轉(zhuǎn)化利用能夠貫穿于我們?nèi)粘Ｉ钪?，解決傳統(tǒng)太陽能電池的應(yīng)用局限問題；促進(jìn)鈣鈦礦太陽能電池商業(yè)化的重金屬鉛回收，將大大減少人們對鈣鈦礦材料鉛污染的顧慮，并進(jìn)一步降低鈣鈦礦光伏器件成本，為未來的商業(yè)化鋪平道路；利用界面工程可對有機(jī)鈣鈦礦太陽能電池的性能和穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究。

新功能及環(huán)境材料領(lǐng)域

       進(jìn)一步優(yōu)化已開發(fā)的電解催化制氫、農(nóng)田及沙漠保水、污水凈化、生物相容醫(yī)用凝膠、柔性傳感器件及材料等；應(yīng)用于基礎(chǔ)工程設(shè)施的材料，如高抗折混凝土、納米泡沫混凝土、超聲無損檢測技術(shù)及水泥基壓電傳感研究。

納米生物領(lǐng)域

       以促進(jìn)納米材料在生物光子學(xué)及重大疾病中的臨床應(yīng)用為目標(biāo)，開展以無毒、生物兼容性好的碳納米點為代表的新型納米功能材料在生物成像、細(xì)胞標(biāo)記與識別、癌癥免疫診療、納米醫(yī)藥及疫苗研發(fā)等應(yīng)用中的新原理、新材料、新方法研究。

納米泡沫混凝土

納米復(fù)合泡沫應(yīng)用于肥槽回填工程——飛企互聯(lián)“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)基地（一期）

澳門大學(xué)應(yīng)用物理及材料工程研究院副教授、先進(jìn)材料研發(fā)中心主任孫國星帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊針對泡沫混凝土中泡沫不穩(wěn)定的行業(yè)痛點，設(shè)計出用納米粒子來穩(wěn)定泡沫的技術(shù)路線，研發(fā)出新型納米發(fā)泡劑。用該納米發(fā)泡劑做出的納米泡沫混凝土，在同樣密度下強(qiáng)度高于同類產(chǎn)品；在同樣強(qiáng)度下重量可減輕15~40%，隔熱能力提升20~25%；納米顆粒摻量從科技文獻(xiàn)30%降低到0.06%，顯著降低生產(chǎn)成本

在現(xiàn)澆領(lǐng)域，泡沫混凝土可用于屋面保溫、樓層墊高、地基回填等建筑工程的現(xiàn)場澆注。2022年3月，孫國星教授的納米泡沫混凝土現(xiàn)澆技術(shù)在珠海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的飛企互聯(lián)產(chǎn)業(yè)基地回填工程中實現(xiàn)應(yīng)用。該工程項目為全球首例在大型實際建筑工程中成功應(yīng)用納米發(fā)泡技術(shù)，切實將工程方原計劃使用的水泥用量從2000噸降到1300噸，節(jié)約超過30%，并減少相應(yīng)的碳排放。同時，珠海質(zhì)檢站第三方質(zhì)檢結(jié)果證明，現(xiàn)場產(chǎn)品強(qiáng)度為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求的1.2~1.5倍，強(qiáng)度和密度比值高于國家標(biāo)準(zhǔn)3~4個等級。該工程項目的順利完工標(biāo)志著納米泡沫混凝土現(xiàn)澆回填配方工藝技術(shù)在實際工程應(yīng)用的真正落地，表明了每年市場份額達(dá)百億元的大型回填工程中水泥用量的大幅度降低成為現(xiàn)實。

孫國星教授表示，研究團(tuán)隊通過珠研院科研平臺持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)澆工藝，并擴(kuò)展下游應(yīng)用的研究層面，以推動技術(shù)成果商業(yè)化，助力國家推動綠色建材行業(yè)發(fā)展。

高性能吸水樹脂產(chǎn)品

吸水樹脂是一種經(jīng)適度交聯(lián)的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型功能性高分子材料，具有超強(qiáng)的吸水保水性能，廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、日化、醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)等行業(yè)。澳門大學(xué)應(yīng)用物理及材料工程研究院副教授、先進(jìn)材料研發(fā)中心主任孫國星帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊選用建筑材料水泥釋放的納米粒子改良傳統(tǒng)吸水樹脂，創(chuàng)新性地設(shè)計出具有超強(qiáng)吸水能力的新型絨毛結(jié)構(gòu)吸水樹脂。該產(chǎn)品可將傳統(tǒng)吸水樹脂的吸水能力從原有文獻(xiàn)報道的 5000 倍提升至 13600 倍，在土壤中僅需添加0.012%，即可固定住 40%的水，且成本不到市面產(chǎn)品售價的一半，可直接應(yīng)用于土壤保水抗旱，或作為核心原料生產(chǎn)長效復(fù)合肥、日用尿不濕等產(chǎn)品。此外，這種高性能吸水樹脂在鹽水中仍能保持 310 倍的膨脹能力，遠(yuǎn)高于市面產(chǎn)品的 60 余倍，可與砂子混合后應(yīng)用于鹽堿地油田的二次開采。

該項目核心技術(shù)已通過澳門大學(xué)申請發(fā)明專利，并在國際一流期刊發(fā)表多篇論文。目前，本項目在保水劑及復(fù)合肥方面的應(yīng)用已與廣東省農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)廣東維生公司建立意向供銷關(guān)系。理論上本產(chǎn)品還可應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生方面，利用極強(qiáng)的吸水性和保水性，可制成和生物體含水量相近的各種組織材料，而且醫(yī)藥高吸水性材料吸水后形成的凝膠比較柔軟，具有人體適應(yīng)性，如對人體無刺激性、無副反應(yīng)、不發(fā)生炎癥、不引起血液凝固等。