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    盤點2019年材料領域的37篇《Science》!兩所高校零突破

    前沿資訊 mse_material 2980閱讀 掃描二維碼

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    上期我們已經盤點2019年材料領域的32篇《Nature》,《Science》同樣作為殿堂級頂刊,上面的論文通常也具有廣泛的影響力和重要意義。下面我們一起來回顧2019年材料領域發表的部分成果!主要介紹國內的成果以及部分國外重要成果。

    其中,電子科技大學首次以第一作者、第一單位在《Science》發文;哈爾濱工業大學首次以通訊單位在《Science》發文。

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    點擊下方藍色標題即可查看詳細介紹。哪篇讓你“拍手稱贊”呢?

    1《Science》四川大學夏和生教授發表重要評述性文章

    評述論文指出,力化學目前正處于一個價值重新發現和研究復興時期。力化學可以改變反應路徑,制備常規熱、光活化方法難以制備的材料,同時可以減少有機溶劑使用,為綠色化學提供新途徑。

    2 北大焦寧團隊《Science》:另辟蹊徑,氮化反應重大突破!

    該研究首次利用常用溶劑硝基甲烷,以“級聯活化策略”對其進行活化,在重要化合物酰胺及腈的合成領域取得了突破性進展?!?/span>

    3?北航侯慧龍《Science》增材制造的抗疲勞、高性能材料!

    論文發現增材制造應力制冷材料可以實現對具有長壽命、高性能的金屬制冷劑進行獨特的微觀結構控制。抗疲勞、高性能鎳鈦合金的獲得展示了增材制造在優化固態制冷技術的潛力。

    4 大連理工教授《Science》根本上突破傳統芯片瓶頸的新機制!

    此工作實驗證實了自旋波可有效翻轉自旋磁矩,開辟了實現低功耗、高速度信息存儲和邏輯運算芯片的新途徑,必將發展磁振子學新研究方向,激發磁振子器件廣泛探索,促進后摩爾時代器件革新。

    5?復旦再發《Science》主刊!為二維磁性調控指出新維度!

    創造性地運用了原位化合物分子束外延生長技術和自旋極化掃描隧道顯微鏡結合的實驗手段,在原子級層面徹底厘清了雙層二維磁性半導體溴化鉻(CrBr3)的層間堆疊和磁耦合間的關聯,為二維磁性的調控指出了新的維度。

    6?電子科大首篇《Science》!高溫超導領域重要發現

    這是該校首次以第一作者、第一單位在《Science》正刊發表原創成果。為國際上爭論了三十多年的量子金屬態的存在提供了有力的實驗證據,并為人們研究量子金屬態提供了全新的思路。

    7?華科大《Science》!把燃料電池進一步推向實用化!

    采用(電)化學腐蝕方法對鉑基催化劑的近表面結構和組分進行調控,從而大幅提升高效鉑鎳合金催化劑在實際燃料電池器件中的服役水平和壽命,有望成為發展燃料電池行之有效的關鍵手段。

    8 《Science》:電池負極中的金屬可逆外延生長電沉積!

    引入了外延生長(epitaxy)的概念來調控金屬的沉積形貌,以鋅金屬負極為示例,使得鋅沉積/溶解的可逆性達到了99.9%,循環壽命達到了傳統鋅電極的100倍。

    9 厲害!西交大今年第4篇《Science》!

    通過對鐵電單晶薄膜材料柔性和彈性的力學行為進行深入研究,并取得了重大突破。該研究結果為未來開發新型小電場可調的柔性磁電器件奠定基礎。

    10 西工大又發《Science》!2019年第4篇了!

    國際上首次利用三種金屬有機框架材料(MOFs)協同吸附,實現了在四組份混合氣體條件下,一步分離制備高純度乙烯。這項研究成果將為復雜工業分離體系下綠色低能耗工藝的研發提供一種全新的設計思路。

    11?南開《Science》!一種新型制冷方式!扭熱制冷

    一種柔性制冷新策略——“扭熱制冷”。改變纖維內部的捻度可以實現降溫。由于制冷效率更高、體積更小且適用于多種普通材料,基于這種方法制成的“扭熱冰箱”也變得前景可期。

    12?《Science》速度快1000倍!高速納米3D打印技術

    一種新的納米級3D打印技術-飛秒投影雙光子光刻,該技術能夠在不犧牲分辨率的情況下實現微小結構的高速制造,與已有的雙光子光刻技術相比,新技術的打印速度快一千倍。

    13?北航又發《Science》!熱電材料又一重大進展

    北航趙立東教授課題組在熱電材料上的又一重大進展:將研究對象從 SnSe 轉向更廉價、無毒并含量豐富的 SnS。通過調變電子能帶結構實現熱電性能的調控與提升。

    14《Science》重磅!我國科學家全球首次實現原子級石墨烯可控折疊

    我國科學家在世界上首次實現了原子級精準控制的石墨烯折疊,這是目前世界上最小尺寸的石墨烯折疊,對構筑量子材料和量子器件等具有重要意義

    15《Science》超快脈沖激光焊接陶瓷材料!

    該技術可在環境條件下工作,使用的激光功率小于50瓦,比目前常用的在爐內加熱零件的陶瓷焊接方法更實用。

    16 深大、西安交大再發《Science》!提出新式相變異質結設計!

    相變異質結所采用的多層膜制備技術不顯著增加芯片制造成本,也無需開發額外復雜的工藝,可完美匹配現有相變存儲器量產工藝,將有助于大力推進高性能神經元計算芯片的開發。

    17《Science》重磅:首次成功合成純碳環,“絕對令人震驚的研究”

    化學家從一個由碳和氧組成的三角形分子入手——他們用電流操縱來制造這個碳-18環。對這種被稱為環碳的分子性質進行的初步研究表明,它具有半導體的功能,可以使類似的直碳鏈成為分子級電子元件。

    18?上海交大Science:大于18%!鈣鈦礦電池新突破

    經中國計量院第三方認證的最高效率18.3%,是當前無機鈣鈦礦太陽能電池的最高值。這些研究成果對無機鈣鈦礦太陽能電池和其他鈣鈦礦材料光電應用具有重要指導意義。

    19?清華大學Science:巧妙設計,實現超高儲能密度和效率!

    清華大學通過巧妙的材料設計克服了介電質儲能材料研究的困擾問題,有效的提高了儲能密度與能效轉換。而且在大約150度的高溫下仍能正常工作。

    20《Science》:北京化工大學發現一種新的磁性液體!

    該研究發現一種新型磁性液體,通過控制磁性納米粒子在水油界面的自組裝,最終成功引導鐵磁流體從順磁性轉變成鐵磁性。通俗來講,磁鐵不再一定是堅硬的固體,也可以是流動的液體。

    21《Science》除冰型涂料的機理探索及研究

    在給定涂層厚度下存在著一個界面長度,超過這一長度時,LIT材料的除冰能力強于普通疏冰材料。冰層在LIT PDMS涂層上能夠完全依靠自身重力脫落。

    22?西安交大又發《Science》!錐面位錯提高鎂的塑性

    塑性差并不是鎂的固有屬性,通過提高流變應力(如通過細化晶?;蛱岣邞兯俾剩﹣泶龠M位錯形核和滑移,可能是行之有效的增塑方法。

    23?深圳大學《Science》!評述相變存儲材料液-液轉變機制

    深圳大學材料學院饒峰特聘教授在國際頂尖期刊《Science》發表題為Catching structural transitions in liquids的論文,評述相變存儲材料的液-液轉變機制。

    24?武漢大學發表Science!納米孔過濾薄膜領域重要進展

    這項研究首次報道了一種具有優異機械性能的大面積石墨烯納米篩/碳納米管薄膜,具有高的水滲透率、離子和分子截留率以及優異的抗污染性能。代表了二維材料和碳納米材料分離薄膜發展過程中的里程碑式突破。

    25?盧柯&李秀艷《Science》!晶界調控實現材料素化

    該文以晶界調控實現材料素化為主線,闡述了素化的原理以及晶界調控方面的最新進展。材料素化旨在通過跨尺度材料組織結構調控實現材料性能提升,替代合金化,減少合金元素的使用,促進材料回收和再利用。

    26《Science》能自動降溫的“木材”,強度媲美鈦合金!

    這種材料通過一種新型被動輻射冷卻技術產生永久散熱路徑:通過大氣透明窗口將熱量從這些結構散發到具有零能耗的超冷宇宙中。輻射制冷效果高達10度,而強度媲美鈦合金。

    27《Science》煎餅果子來一套?一種制備薄膜新方法!

    發現了一種制備薄膜的新方法,用這種方法生產的薄膜性能優異,可用于制造太陽能電池、柔性電池或LED半導體。

    28《Science》西安交大鐵電材料重大突破!

    設計并生長了釤摻雜的鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶,成功將、三種高壓電效應的起因有機結合,大幅度提高了弛豫鐵電單晶的壓電和介電性能,

    29《Science》中國科大又取得一項突破!

    發現了一種簡單易得、高效環保的非金屬陰離子復合物光催化體系,成功實現了溫和條件的脫羧偶聯反應,突破了傳統反應需要貴金屬光催化劑或有機染料的限制。

    30 又發《Science》!南昌大學8000萬引進熊仁根團隊今年6篇頂刊!

    攻克世紀難題,發明了一種分子固溶體鈣鈦礦材料,具有與工業標準陶瓷鋯鈦酸鉛相當的壓電性能。將為壓電材料在柔性可穿戴器件領域的應用拓展提供全新的思路。

    31 學術女神孫文文:把傳統金屬發在《Science》!

    通過控制鋁合金的室溫循環變形,可以充足連續地將空位引入材料中,并且調控超細(1至2nm)溶質團的動態析出行為達到強化的目的。與傳統的熱處理相比,這種處理方式可以獲得強度更高、塑性更好的鋁合金材料。

    32《Science》深圳大學發表超材料相關最新成果

    通過非均勻的調制理想外爾超材料中元胞內部結構的幾何參數,首次在光學系統中觀測到手性零級朗道能級。

    33《Science》首次在非金屬表面直接合成石墨烯!

    這一高效率的HF-拉鏈策略使在絕緣體及半導體表面直接合成石墨烯成為現實。該研究結果為在絕緣或半導體表面上,通過表面合成方法直接定制設計碳基納米結構提供了重要途徑。

    34 哈爾濱工業大學:首次以通訊單位在《Science》發文

    這類材料表現出優異的熱穩定性以及幾乎為零的強度損失。同時此種氣凝膠還表現出超低的熱導率,因此研究人員認為基于上述新型陶瓷氣凝膠可以設計理想的超級隔熱系統并在航天器等領域有所應用。

    35《Science》華南理工顧城發現新型“局域柔性”材料!

    該研究利用金屬-有機框架(MOF)材料在剛性骨架的MOF的籠狀孔壁上編入溫度響應的動態“開關”,通過控制孔壁微擾來控制氣體分子在多孔材料中的擴散。

    36 、37 ?一天兩篇《Science》!我國取得兩項重要成果!

    北京大學周歡萍組、嚴純華院士組在鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究上的重要合作進展;中國科學技術大學潘建偉院士、趙博等利用超冷原子分子量子模擬在化學物理研究中取得重大突破!

    來源:材料科學與工程公眾號

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