【摘要】 7月11日，新华社讯，探明高温超导的机理，进而研制出性能强大的新材料，是现代物理学的重大课题。近期，中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得该模型低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中作用迈出重要一步。国际学术期刊《自然》7月10日发表了该成果。
【关键词】超冷原子，量子，模拟器
【摘要】 7月5日，科技日报讯，记者4日从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉，西北工业大学魏炳波院士团队在中国空间站开展的高性能难熔合金研究近期成功取得了多项空间材料凝固制备科学新发现，获取了难熔合金熔体的关键热物理性质，有力推动了难熔合金从地面研究向外太空研究的拓展，为我国空间材料科学理论研究、新型高性能的难熔合金材料制备等提供了重要基础。相关成果发表于《先进材料》等国际学术期刊。
【关键词】空间站，难熔合金，新发现
【摘要】 7月2日，科技日报讯，近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛、肖鹏等人通过构建悬浮双层式传感结构，实现了仿生电子皮肤的触痛感知高效集成，为人机交互、智能假肢等领域的材料应用提供了新可能。受人类皮肤功能和结构的启发，能够感知压力、应变、温度、湿度等不同外界刺激的传感器材料成为研究热点。仿生电子皮肤就是其中的一种。“仿生电子皮肤可以将形变、温度等外部刺激转换为电信号，送达数据处理终端。”论文第一作者、中国科学院宁波材料技术与工程研究所博士周伟对科技日报记者说，近年来，仿生电子皮肤日益受到关注，在机器人感知、智能假肢、医疗监测等领域展现出广阔的应用前景。
【关键词】仿生，触痛，感知
【摘要】 6月7日，新材料网讯，5月31日，由深圳光华伟业股份有限公司及其子公司深圳聚生生物科技有限公司自主研发的《一种医用生物降解微球及其制备工艺》，正式通过了国家知识产权局批准，获得国家发明专利授权。基于本发明开发的医用生物降解微球，具备良好的生物降解性能。目前，深圳聚生已实现医用植入生物材料的全流程技术布局，公司在单体合成纯化、聚合物合成、材料加工和应用等方面均有相关专利技术，如单体纯化专利、医用无毒高效催化剂专利、制备微球相关专利，聚乳酸植入膜专利等。
【关键词】深圳聚生，生物降解，专利
【摘要】 6月5日，科技日报讯，记者6月4日从兰州大学获悉，该校稀有同位素前沿科学中心陈熙萌、李湛团队的一项题为“构建二维异质结构通道：利用工程化生物膜和石墨烯进行精准的钪筛分”的突破性研究成果发表在国际期刊《先进材料》上。研究人员利用工程生物膜和氧化石墨烯纳米片之间的二级结构，构建了一种具有高效分离性能的二维异质通道。李湛介绍，这项全新的膜技术不但实现了钪离子的选择性识别与筛分分离，还对其他稀土元素的分离和提纯具有重要意义。
【关键词】稀土元素，膜分离，重要进展
【摘要】 6月5日，科技日报讯，记者6月4日从中国建筑材料科学研究总院有限公司获悉，中国建材总院北京分公司石英所研制的低渗氦耐辐照高纯石英玻璃首次应用于嫦娥六号上升器激光陀螺仪。作为激光出射窗口和在线监测窗口，低渗氦耐辐照高纯石英玻璃经受住了宇宙极端环境的考验，不仅能够有效抵御宇宙射线的强烈辐照，还具备高膨胀系数适配性。低渗氦耐辐照高纯石英玻璃能够阻挡氦气的扩散，确保激光陀螺仪对角速度测量的高精度，进而保证飞行定位准确性，使得探测器能在月球的极端条件下稳定作业，为嫦娥六号采样任务的圆满完成提供了有力技术支撑。
【关键词】耐辐照，石英玻璃，探月
【摘要】 6月4日，中国化工报讯，基于硫化物固态电解质的全固态二次电池被认为是最具潜力的下一代新能源体系之一。近日，青岛生物能源与过程研究所研究人员利用熔融黏结技术，干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜。采用该电解质膜制备出的一体化全固态电池具有优异的界面稳定性和长循环性能。研究团队针对目前干法制备过程中各组分分散不均问题，提出低压力制备的熔融黏结策略，在黏流态下将低黏度的热塑性聚酰胺（TPA）与硫化物Li6PS5Cl进行预混，在较低压力下热压成型，诱导TPA在硫化物颗粒间隙渗透，构建聚合物逾渗网络，实现超薄成膜的同时，兼具优异的柔韧性、热塑性、可弯曲性和较高离子电导率。
【关键词】硫化物，电池，干法制备
【摘要】 5月22日，科技日报讯，5月21日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉，该所固态能源系统技术中心研究团队利用熔融黏结技术，干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜，其优异的力学性能、离子电导率以及应力耗散特性可有效抑制电池内部应力不均导致的机械失效。运用该方法制备出的一体化全固态电池具有优异的界面稳定性、长循环性能。研究成果以“熔融粘结干法制备具有超薄电解质的硫化物全固态电池”为题发表在《先进材料》上。
【关键词】全固态电池，干法制备，新突破
【摘要】 5月15日，新材料网讯，硫是地球上储存量排名第五的元素，八元环状硫单质具有独特的结构与化学稳定性，广泛分布于自然界中。随着石油工业的发展，作为石油化工下游产物的单质硫产量逐年上升，现如今已达到6000万吨/年。目前单质硫的消耗量与产量严重不匹配，单质硫常作为橡胶工业中的橡胶硫化剂使用，但年消耗量有限。因此以单质硫为原料制备生产具有经济价值与实际应用的商品，尤其是塑料，具有重要的意义。通过“逆硫化”反应，即高温条件下单质硫与烯烃分子发生共价交联反应，可获得一系列共价交联聚合物材料，但该类反应往往需要引入金属催化剂、光照条件或者阴离子诱导聚合等手段，经济效益较低且力学性能无法满足实际应用。除此之外，单一的共价开环聚合反应不能得到具有力学性能和实际应用价值的高分子材料，这是由于聚硫高分子在热力学上不稳定，平衡倾向自发形成单质硫单体。为了解决这一实际问题，华东理工大学曲大辉/张琦课题组引入五元环二硫作为共聚物，促进八元环单质硫热力学稳定开环聚合，同时利用超分子侧链交联策略，开发了一系列硫含量可调控、机械性能广谱可调的富硫超分子材料。由于侧链的氢键交联的动态可逆性，该富硫超分子材料展现出室温自修复性能和可降解性能。
【关键词】硫辛酰胺，无机硫，聚合物材料
【摘要】 5月9日，中国高新网讯，英国曼彻斯特大学与澳大利亚墨尔本大学合作，研制出一种超纯硅，可用于构建高性能量子比特设备。这也是为可扩展量子计算机铺平道路所需的基本组件。发表在最新一期《自然·通讯材料》杂志上的研究成果，有望定义和推动量子计算的未来。曼彻斯特大学先进电子材料教授理查德·库里表示：“这是一项有可能为人类带来变革技术的关键一步，它让人们有能力处理大规模数据，并能找到解决复杂问题的方法，例如应对气候变化和医疗保健等领域的挑战。”硅是经典计算的基础材料，被认为是可扩展量子计算机的关键解决方案。在过去的60年里，科学家一直在学习如何设计硅以使其发挥出最佳性能。但在量子计算中，这一切面临许多问题。天然硅由3种不同质量的同位素组成——硅-28、硅-29和硅-30。其中硅-29约占硅的5%，会引起“核触发”效应，导致量子比特丢失信息。在最新研究中，科学家提出一种新方法，能够去除硅中的硅-29和硅-30同位素。这种方法制成的硅将成为大规模制造量子计算机的完美材料，并且同时具有高精度。这是世界上最纯净的硅，为创建100万个量子比特提供了宝贵途径，这些量子比特甚至可制成针头大小。这项新技术为可扩展量子设备的发展提供了清晰的路线图，并为构建可靠的量子计算机奠定了基础。其有望在人工智能、安全数据和通信、疫苗和药物设计以及能源、物流和制造等领域带来重大技术革新。
【关键词】硅，量子，比特设备
【摘要】 5月6日，科技日报讯，轻质高强耐热铝合金是航空航天、交通运输等领域需求日益迫切的基础材料。记者4月30日从天津大学获悉，该校材料学院何春年教授团队创新地提出了一种“界面置换”分散策略，成功实现了约5纳米的氧化物颗粒在铝合金中的单粒子级均匀分布，制备的氧化物弥散强化铝合金在高达500℃的温度下仍具有史无前例的抗拉强度（约200兆帕）与抗高温蠕变性能。该成果近日发表在国际期刊《自然·材料》上。该项研究揭示了超细纳米颗粒增强轻质金属的超常耐热机制，并为开发耐热高强轻质金属材料及其航空航天、交通运输等重要领域应用提供了新思路。
【关键词】天津大学，耐高温，铝合金
【摘要】 4月15日，科技日报讯，记者12日从哈尔滨工业大学（深圳）获悉，该校科研团队与澳大利亚国立大学科研团队合作，在微纳光学领域取得重要研究进展，实现超表面能以亚波长横向尺寸生成高质量涡旋光，有望成为世界上最小的涡旋光生成器件。据悉，涡旋光在高容量光通信、超分辨率成像和光学捕获等多种应用中扮演着重要角色。“在传统方法中，每个光学元原子都被独立对待，并忽略了近场相互作用，因此微纳器件通常仅限于单像素级别操作。”哈尔滨工业大学（深圳）材料科学与工程学院教授肖淑敏介绍。科研团队通过原理创新，从近场模式相互作用出发，发现了光场调控的全新自由度——间隙相位。“当一个由紧密排列的纳米柱构成的元胞被照射时，通过近场相互作用可以形成多种混合模式。”哈尔滨工业大学（深圳）集成电路学院教授宋清海进一步解释，“当所有混合模式被激发并相互作用时，可以在纳米柱间隙中生成相位梯度，并形成间隙相位。”实验过程中，科研团队利用间隙相位提供的额外光场调控能力，使用仅包含4个纳米柱的超构四聚体，实现连续涡旋相位，同时实现并验证具有高效率、高纯度、拓扑荷数的涡旋光束。“通过发挥超构四聚体极小横向尺寸特性，我们实现了超高密度涡旋光阵列，其密度相当于在头发丝横截面大小的平面上同时生成1000余个高质量涡旋光。”肖淑敏表示，该研究对于大通量光纤通信、光学加密等领域具有重要价值。
【关键词】微纳，光学，重要进展
【摘要】 4月15日，新材料网讯，胶原蛋白是人体中重要的功能材料，可为细胞和组织提供结构支撑，参与细胞间的信号传导和组织修复。在器官制造领域，胶原蛋白可作为支架材料，提供细胞附着和生长的框架，促进组织器官的重建与修复。然而，由于胶原蛋白具有明显的软物质属性，使得对其进行高精细度结构的加工非常困难，大大制约了胶原材料在器官制造领域中的应用。针对该问题，中国科学院沈阳自动化研究所与中国人民解放军空军军医大学第一附属医院合作开展研究，研制了一套高精度生物3D打印平台，可用于精准构建集成结构和化学引导线索的胶原蛋白神经支架。相关成果以Quantitative biofabrication platform for collagen-based peripheral nerve grafts with structural and chemical guidance为题发表于Advanced Healthcare Materials（中国科学院一区TOP期刊），并作为封面文章（Front cover）进行特别报道。
【关键词】胶原蛋白，高精度，生物打印
【摘要】 4月15日，科技日报讯，记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士领导的仿生材料研究团队开展了仿生布利冈结构多级次可重构纤维基元界面设计的系统性研究，提出“仿生适度有序布利冈结构”的概念，分级构筑了具有动态可重构纤维界面的仿生布利冈结构材料。作为生物结构的代表，布利冈结构在鱼鳞片、龙虾腹膜、骨骼等生物材料中广泛存在。独特的纤维多级结构和稳健的纤维界面作用，可赋予生物材料卓越的力学性能，引起研究人员的广泛关注。然而，现有研究主要聚焦在建立纤维基元组装策略和实现不同纤维基元的组装，在调控纤维基元界面作用，以提升仿生布利冈结构应力传递效率和力学功能方面，仍然欠缺。研究人员进行了基于不同取向角度纤维模型的大规模分子动力学模拟。结果表明，通过引入空间取向度产生的贯穿连锁结构可以优化氢键网络的维度。三维氢键网络的空间桥接效应不仅增强了纤维体系的荷载传递能力和抵抗破坏稳定性，而且通过在塑性变形阶段引入更多的氢键断裂-重构行为以促进能量耗散。这种相互对立的影响机制说明适度有序的纤维排列方式，可以获得最佳的纤维间界面作用，从而优化体系的力学性能。
【关键词】仿生，鱼鳞片，结构材料
【摘要】 4月7日，新材料网讯，近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所固态能源系统技术中心在高效铜锌锡硫硒（CZTSSe）太阳能电池领域研究方面取得进展。CZTSSe太阳能电池具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优点，目前其认证效率突破14.9%，已达到光伏技术商业化的门槛。同时，CZTSSe太阳能可以直接兼容成熟的CIGS产业化路线，在薄膜太阳能电池领域展现出应用潜力。CZTSSe材料的多元组分性质导致了化学反应路径的多样性和相结构及缺陷性质的复杂性，从而限制了其性能的提升，是目前该领域面临的问题。针对这一挑战，该团队通过深入研究和创新策略，对体相及界面严重非辐射复合的难题提出了解决思路，提升了CZTSSe太阳能电池的开路电压和光电转换效率。通过在CZTSSe吸收层上界面进行In2Se3沉积后处理，该团队重建了异质结界面，减少了深能级缺陷，形成表面弱n型缺陷，促进CZTSSe吸收层表面的p-n转换，获得13.6%的光电转换效率。此外，研究团队进一步通过优化前驱体溶液成分，制备了结晶度增强、缺陷减少的CZTSSe吸收层，将光电转换效率提高到14.1%。通过继续深入探究硒化过程中元素不均匀的潜在机制，该研究揭示了Cu从吸收层向后界面扩散的现象。为解决这一问题，团队引入了Al2O3阻挡层，有效抑制了二次相和有害缺陷的形成，从而获得了高度均匀的CZTSSe晶粒，使得光电转换效率达到14.9%，VOC超过570 mV，并获得14.6%的第三方认证效率。
【关键词】青岛能源所，太阳能，电池
【摘要】 3月19日，科技日报讯，记者从中国科学院金属研究所获悉，该所沈阳材料科学国家研究中心胡卫进研究员与合作者，提出利用缓冲层定量调控薄膜应变，延迟铁电薄膜晶格弛豫从而增强铁电极化强度的策略，成功揭示极化强度同铁电隧道结存储器隧穿电阻之间的关联，并实现巨大器件开关比。铁电隧道结具有简洁的金属-超薄铁电-金属叠层器件结构，它利用铁电极化翻转调控量子隧穿效应获得不同的电阻态，实现数据存储功能。具有高速读写、低功耗和高存储容量等优点，属于下一代信息存储技术。隧穿电致电阻是隧道结的关键性能指标，它与界面电荷屏蔽效应、铁电极化强度等密切相关。目前，一般通过多样化的电极工程调制电荷屏蔽效应，实现隧穿电致电阻的提升。但铁电层的电极化强度如何定量影响隧穿电致电阻，迄今尚无实验验证。研究人员以Sr3Al2O6/La0.67Sr0.33MnO3/BaTiO3为模型体系，利用激光分子束外延技术实现了多层膜的原子级逐层生长和隧道结器件的制备。研究发现，Sr3Al2O6缓冲层厚度可连续调控BaTiO3单晶薄膜的面内应变，从而线性增强铁电极化强度。基于此，研究人员得以在-2.1%的压应变下，在BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3界面获得80μC/cm2的铁电极化强度，打破已报道的最高值纪录。
【关键词】铁电，存储器，金属
【摘要】 3月7日，科技日报讯，3月6日，科技日报记者从青岛科技大学获悉，该校承担的“耐苛刻使役环境的合成橡胶制备技术及其产业化”项目中的两项课题——“1,2-间同聚丁二烯橡胶制备关键技术和应用研究”（以下简称“1,2-间同聚丁二烯”）和“反式丁戊橡胶制备关键技术和应用研究”（以下简称“反式丁戊橡胶”）取得突破性进展。长期以来，我国合成橡胶行业胶种少，缺乏高端及原创性产品，处于追赶和模仿国外产品的现状。“耐苛刻使役环境的合成橡胶制备技术及其产业化”项目聚焦创制新型催化体系，开发耐苛刻使役环境的合成橡胶及其绿色高效可控制备关键技术，开发耐苛刻使役环境下的高性能轮胎、输送带和减振件等制品。1,2-间同聚丁二烯课题负责人、青岛科技大学张春雨教授向记者介绍，承担该项目研发任务后，团队提出采用Fe系催化剂和Nd/Fe双催化剂体系制备1,2-间同聚丁二烯及其与顺丁橡胶合金的解决方案。基于高温高活性铁系催化剂体系，团队开发了高温绝热聚合技术和双金属催化剂体系序贯聚合技术等关键技术，先后在催化剂结构设计、聚合物熔点和分子量调节及缺气保用轮胎配方优化等方面取得了突破性进展。
【关键词】合成橡胶，制备，突破
【摘要】 3月11日，新材料网讯，负泊松比超材料由于其优异的力学性能，包括优异的抗剪切性能、抗冲击性能、抗断裂性能、吸能隔振等，在个体防护和抗冲击、减振吸能等领域有着重要的应用价值，从而引起了科学家和工程师们极大的研究兴趣。大多数传统的负泊松比超材料通常基于单元胞体的拓扑结构设计，这类超材料通常不可避免地面临着由其复杂拓扑结构,特别是内凹多边形结构，所带来的设计、制备难题。迄今为止，尽管许多研究人员致力于开发新的负泊松比超结构和材料，但很少有研究能明确指出负泊松比超材料的设计指南或工作流程，更多的研究是基于研究人员的设计灵感和对特定胞元结构的计算机辅助优化。近日，北京航空航天大学刘明杰教授等人在Science China Materials发表概念论文，提出了一种受自然启发的负泊松比超材料设计策略，利用天然多孔材料所具有的独特双梯度结构，例如以松质骨和向日葵茎髓心作为生物模型，通过在多孔结构中引入双梯度变化即可得到负泊松比效应，从而制备负泊松比超材料。这种受自然启发的负泊松比超材料设计思路具有一定的普适性，可以扩展到具有常见凸多边形胞元的多孔结构中，基本胞元结构并不局限于特定的内凹多边形等常见的用来构造负泊松比超材料的结构和形状。
【关键词】多孔材料，双梯度，超材料
【摘要】 3月6日，新材料网讯，近日，中国科学院理化技术研究所光化学转换与合成中心研究员陈勇团队提出电化学重整废弃PET塑料耦合海水制氢策略，通过设计Pd-CuCo2O4复合电催化剂，可以高选择性的将废弃PET重整为高附加值的乙醇酸。机理研究结果表明，增强催化剂表面OH-物种的吸附，可以提高催化活性，并可以在催化剂表面形成阴离子层来排斥氯离子，提高催化剂稳定性。在模拟海水环境中，该体系可以在1.6A的工业电流下稳定运行超过100小时。
【关键词】海水制氢，电化学，PET塑料
【摘要】 2月26日，科技日报讯，全钙钛矿叠层电池光电转换效率再创新高。25日，记者从南京大学获悉，该校现代工程与应用科学学院谭海仁课题组研发的大面积全钙钛矿叠层组件，经国际第三方权威认证机构测试，其稳态光电转换效率高达24.5%，刷新了全钙钛矿叠层组件的世界纪录效率，相关结果已被收录到国际权威的《太阳能电池效率表》。谭海仁坦言，相较于传统的晶硅单结太阳能电池，钙钛矿叠层太阳能电池生产成本更低、更节能，其轻量化、柔性化的特点使其更容易弯折，使用场景更多。钙钛矿叠层太阳能电池由电极、钙钛矿吸光层、空穴传输层、电子传输层等结构堆叠而成，宽带隙钙钛矿薄膜和窄带隙钙钛矿薄膜是叠层电池中重要的吸光层。当前，窄带隙钙钛矿薄膜的均匀制备是制约大面积组件性能提升的关键问题。研究团队在制备窄带隙钙钛矿薄膜时，根据钙钛矿结晶生长理论，筛选了20多种添加剂，最终发现具有缓冲剂特性的两性离子甘氨酰胺盐酸盐可以同时实现铅锡钙钛矿的结晶调控和埋底界面钝化。谭海仁表示，团队将继续尝试制备面积更大、效率更高的全钙钛矿叠层光伏组件，加速推进产业化进程。
【关键词】钙钛矿，组件，光电转换
