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水凝胶电解质基锌离子电容器具有可持续性、固有安全性、高能量/功率密度和出色的机械性能等诸多优势，被认为是一种非常有发展前景的柔性储能技术。回顾过去，锌阳极一直受到界面问题的干扰（锌枝晶生长、副反应和循环引发的界面裂纹）以及面临着难以将多个功能集成到单一水凝胶电解质中的困难，导致柔性锌离子电容器在各种复杂场景下的性能严重衰退。
中国科学院合肥物质科学岛团队在构筑纳米限域结构增强催化降解抗生素方面取得新进展（图）
纳米 催化降解 抗生素 复合材料
2023/2/20
2023年2月20日，中科院合肥研究院固体所环境材料与污染控制研究部孔令涛研究员团队提出了一种基于纳米限域结构的强化催化策略，在多层结构的MXene上原位生长纳米级的Cu2O/Cu，实现对水中四环素污染物降解效能的显著增强。相关研究成果发表在Journal of Hazardous Material上。
天然纤维增强聚合物复合材料的应用日益广泛，通过各种工艺方法提升材料的性能成为当下的研究热点，传统的偶联剂或碱处理改性方法虽然在一定程度上可增强纤维和聚合物的相容性进而提高产品性能，但由此带来的化学试剂污染和处理成本高等问题是不可忽略的。北京林业大学材料科学与技术学院张双保教授课题组通过在漆酶催化作用下将多巴胺沉积在竹纤维表面，避免了额外的化学试剂的使用；由该功能化改性竹纤维制备的聚β-羟基丁酸基复...
兰州化物所3D打印复合梯度结构聚酰亚胺获新进展（图）
复合梯度结构 聚酰亚胺
2023/2/10
聚酰亚胺(PI)由于优异的机械性能、热稳定性能以及耐原子氧性能被广泛用于自润滑材料，在PI的整个基体中加入纳米填料以改善其摩擦学性能已被广泛研究。然而，由于成型方法的限制，PI的整体梯度结构很少被提及。增材制造又称3D打印，能够发挥自由制造复杂对象的优势，为PI的结构设计带来了机会。同时满足高性能和高保形的3D打印PI对于摩擦学过程至关重要，但也极具挑战。
国家纳米科学中心在二维材料范德华界面力学研究取得新进展（图）
二维材料 范德华界面 力学研究
2023/1/10
近日，国家纳米科学中心张忠研究员、刘璐琪研究员团队在范德华界面力学行为研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Elastocapillary cleaning of twisted bilayer graphene interfaces”在线发表于Nature Communications (12, 5069, 2021. https://doi.org/10.1038/s41467-021-253...
铁性晶体中的畴壁具备许多有别于畴本身的独特物理性质，尤其是当极性畴壁出现于非极性材料中时，这种独特性会被进一步放大，这使得对其性能的开发和应用拥有广阔的前景。近日，西安交通大学电信学部电子学院张楠教授团队研究发现，反铁电锆钛酸铅单晶中的反相畴壁的具有宏观极性，且其密度、厚度和极性可被应力和电场有效调控。
合肥光源用户在层状金属超原子晶体的电子结构研究取得新进展（图）
层状金属 超原子晶体 电子结构
2023/1/3
超原子是表现出单个原子的某些性质的原子团簇，当通过非共价键结合而排列成晶体时，它们可以组装成纳米结构。非共价键结合的内聚能较低，使得该材料更容易被切割。目前尚不清楚超原子之间被抑制的电子相互作用是否导致减弱的内聚能，这类材料中奇异的电子行为也是人们关注的热点。最近，中国人民大学物理学系的程志海教授课题组、季威课题组、王善才课题组以及中国科学院物理研究所郭建刚课题组组成合作团队，对一种新型超原子晶体...
电子束熔化增材制造NiTi形状记忆合金腐蚀行为研究取得新进展（图）
NiTi 形状记忆合金 腐蚀行为
2022/12/29
等原子比的NiTi合金因具有较好的形状记忆效应或超弹性、优异的耐磨耐蚀性能，在航空航天、电子通讯、生物医疗和核能发电等领域有着广阔的应用前景。然而，NiTi合金较差的加工性能极大制约了其在上述领域的广泛应用，亟需发展新的制备加工方法以突破当前应用的瓶颈。电子束熔化增材制造技术的出现为NiTi形状记忆合金的广泛应用开启了一扇光明之窗。该技术融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术，通过软件与数控系统...
色彩与人类的生活生产密切相关，衣、食、住、行都离不开颜色。随着信息化时代的到来，智能传感设备在生产生活的方方面面得到了广泛的应用。其中，色度传感器件就是一种充分利用人眼对色彩的分辨和识别能力，将外部刺激信号转变成直观的颜色变化的智能传感设备。然而由于化学色是利用有机共轭结构的分子对光的选择性吸收产生的，外部刺激难以导致分子发生大范围的吸收波段变化。因此，单一分子的对刺激信号的响应范围和刺激产生的变...
北京林业大学材料科学与技术学院课题组在生物基复合材料界面改性领域取得新进展
生物基 复合材料 界面改性
2022/12/19
近日，北京林业大学材料科学与技术学院课题组在生物基复合材料界面改性领域取得新成果，并以“Improved Interfacial Performance of Bamboo Fibers/Polylactic Acid Composites Enabled by a Self-Supplied Bio-Coupling Agent Strategy”为题在期刊Journal of Cleaner ...
近年来，基于二维原子晶体材料的光电晶体管在探测灵敏度、极低暗电流、高工作温度等指标超越了传统薄膜器件的理论极限，成为新一代高性能光电探测技术的研究热点。其中，以二硫化钨（WS2）、二硫化钼（MoS2）等二维过渡金属硫化物为代表的二维半导体材料，因具有原子级厚度、优异的载流子迁移率及带隙可调的特性，成为光电晶体管沟道材料的理想候选者之一。然而，目前大多数二维过渡金属硫化物都为N型半导体，使得基于二维...
自上世纪20年代KDP（KH2PO4）被发现以来，铁电材料持续在世界范围内引起广泛关注，并在诸如陶瓷电容器、储能器件、微波器件、超声传感器等领域引发了大量的研究与应用。铁电材料中最具代表性的便是钛酸钡（BaTiO3）陶瓷，作为一种典型的高介电材料，BaTiO3被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，广泛应用于多层共烧电容器（MLCC）中。然而，随着电子元器件尺寸的进一步减小，由于传统BaTiO3体系高频下介...
近年来，以聚苯胺（PANI）为代表的导电聚合物，由于具有低成本、高稳定性和可调谐性能而引起了广泛关注。PANI/贵金属复合材料是PANI研究的重要分支，通过将导电聚合物PANI的特性与银纳米颗粒（AgNPs）的独特性能相结合，Ag/PANI复合材料有望应用于超级电容器、气体检测、医学诊断等领域。随着对器件小型化、集成化、便携化需求的日益增长，几何特征精细可控的Ag/PANI微纳结构的制备变得尤为重...
近年来，超级电容器凭借其高功率密度、长循环寿命、高效率、高操作安全性等优点已被广泛应用于重型汽车、卡车和电动汽车。隔膜作为超级电容器的重要组成部分，对超级电容器的电化学性能及安全性至关重要。目前，市售的电池隔膜通常存在力学性能低、离子输运受限、电解质润湿性差、热稳定性差等缺陷，极大地限制了超级电容器的发展。
合肥光源用户在氧八面体倾转的钴自旋态调控研究中取得新进展（图）
氧八面体 钴自旋态 异质结界面
2022/11/30
异质结界面是由化学组份不相同的材料通过化学键构成的。在具有钙钛矿结构的过渡金属氧化物中，共顶点的氧八面体是通过金属离子与氧离子之间化学键连接构成了整个氧化物界面的骨架，同时也为氧化物界面物性的调控提供了得天独厚的条件。过去十多年，研究者们已经熟练掌握了通过衬底传递的失配应力、薄膜厚度引起的晶格弛豫应力以及结构对称性不同的剪切应力等调控氧化物界面的物性。科学家已经认识到界面处发生的电荷转移、轨道重构...