学科: 材料科学与工程

材料科学与工程是研究材料的结构、性能、制备、加工及应用的综合性学科,涵盖金属、陶瓷、高分子、复合材料等。通过调控材料成分与微观结构,优化其力学、电学、热学等性能,满足航空航天、电子信息、生物医疗等领域需求。结合物理、化学、工程等理论,推动新材料研发与技术创新,促进可持续发展。该学科注重基础研究与工程实践结合,是高新技术发展的核心支撑。(该学科下共有 91 篇文章)

一种能变多种颜色的新型智能材料

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-17 06:08

学科: 光学工程 化学工程与技术 材料科学与工程 电子科学与技术

一种能变多种颜色的新型智能材料

二维共价有机框架(COFs)用于电致变色前景广阔,但现有多为微孔、单极型,离子和电子传输效率低。本研究制备出介孔六边形双极COF,含供体-受体异质结构和双氧化还原位点,实现棕-浅蓝-绿多色变化,光学对比度高(如850nm处80%)、稳定性好(500次循环后保留>91%),对称器件光谱可调且循环稳定性优异,为COF基电致变色系统树立性能标杆。

标签: 介孔材料 供体-受体异质结构 共价有机框架 双极结构 电致变色

超快声子助力实现高效光能跃升

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-17 04:09

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

声子辅助上转换是反斯托克斯光致发光的基础过程,其超快动力学极限阻碍融入非线性光学。本研究在二维杂化钙钛矿中,借亚35飞秒声子动力学实现约200毫电子伏特巨单步上转换,接近23飞秒极限,能量为室温热能8倍,可协同融入非线性领域,为声子动力学与非线性光学研究开辟新途径,助力光制冷等应用。

标签: 二维杂化钙钛矿 声子动力学 巨单步上转换 电子-声子耦合 非线性光学

纳米纤维支架精准释放修复物质,加快猪皮肤伤口愈合

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-17 00:08

学科: 临床医学 材料科学与工程 生物医学工程 药学

科学家研发出一种纳米纤维支架,通过近红外光控制生长因子释放,能分阶段促进猪皮肤伤口愈合,加速血管生成、细胞增殖和组织修复,有望用于临床治疗。

标签: 时空控制释放 猪模型 生长因子 皮肤伤口愈合 纳米纤维支架

基于氧化物半导体的透明紫外探测器,可实时监测穿戴式皮肤防晒

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 20:04

学科: 光学工程 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术

UVA辐射会深层损伤皮肤,持续监测对皮肤健康至关重要。本研究制备出基于氧化物半导体的透明UVA光电探测器,采用SnO2/ZnO(n型)与CoOx/HfOx(p型)构成p-n结,可见光透过率约75%,在340-350 nm波段响应优异,响应度达80.1 mA/W,可在阳光下实时监测UVA,为可穿戴皮肤防护健康系统提供新方案。

标签: 可穿戴设备 实时监测 氧化物半导体 皮肤防护 透明UVA光电探测器

一种可穿戴的衣物式肌肉活动监测系统

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 20:04

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术 纺织科学与工程

一种可穿戴的衣物式肌肉活动监测系统

可穿戴电子设备的关键目标是高精度获取人体生物信号,但在噪声源环绕的大面积区域获取高准确度肌电图(EMG)信号仍具挑战。本研究提出一种基于全身纺织品的无线肌电监测系统,采用同轴屏蔽导电纱线以减少周围噪声影响。该纱线含导电信号纱、聚氨酯绝缘层和屏蔽导体三个可拉伸组件,即便在超过30千帕的接触压力下,噪声水平仍低于0.1毫伏。当他人直接触碰手臂和导线提供支撑时,能成功记录不同肩关节角度的肌肉活动,并可在反向跳、慢跑和跑步等动态活动中监测下肢肌电信号。

标签: 可穿戴电子设备 同轴屏蔽导电纱线 纺织基肌电监测系统 肌电图

带人工纤毛的磁性滑润微导管,让医疗介入更顺畅

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 20:03

学科: 临床医学 护理学 材料科学与工程 生物医学工程

医用导管是微创手术的关键,但刚性和灵活性不足易造成组织损伤。受狗尾草启发,研究人员开发出带人工纤毛的磁驱动液体浸润slippery微导管(LISMC),其软磁纤毛和水凝胶涂层可减少三分之二摩擦,磁纤毛振动增强复杂路径适应性,在兔模型中成功实现螺旋微游泳器精准递送并治疗急性胰腺炎。

标签: 人工纤毛 微创手术 急性胰腺炎 磁驱动slippery微导管 螺旋微游泳器

量子晶体或将点燃下一场科技革命

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 17:58

学科: 化学 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

量子晶体或将点燃下一场科技革命

电子是化学与科技的核心,但常受限于原子。奥本大学团队研发出表面固定化电子化合物,解决了以往不稳定、难规模化的问题。其电子可聚集成量子比特“岛屿”或扩散成催化“海洋”,有望推动量子计算和催化剂技术变革。

标签: 催化 电子化合物 表面固定化电子化合物 量子计算

可变形的智能薄壳结构,让机器人灵活应对多种环境变化

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 15:49

学科: 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程 计算机科学与技术

多稳态薄壳超材料结构能切换多种稳定形态且无需持续外力,其在自适应机器人(metabots)中的潜力尚未充分挖掘。本研究利用可展曲面设计的高可重构性超材料,通过折叠动态虚拟折痕实现单单元20种、四单元256种形态,结合柔性致动器制成无创抓取器、多步态跳跃/爬行机器人,可适应复杂地形,为高效能柔性机器人铺路。

标签: 动态虚拟折痕 可重构机器人体 多稳态超材料结构 形状变换 柔性致动器

微型软体机器人用的可转向软皮肤

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 13:49

学科: 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程 生物医学工程

微型软体机器人用的可转向软皮肤

软外翻机器人通过尖端外翻生长,与环境交互极小。现有转向机制难以微型化且难以在保持全柔性的同时实现多弯曲。本研究通过在机器人皮肤集成液晶弹性体(LCE)致动器,制造出毫米级、可转向、全柔性的外翻机器人,能在长度方向多点实现大弯曲角(>100°)。研究了压力和温度作为转向控制输入的效果,展示了其在外科手术和检测任务中的潜力,推动了用于精密受限环境的小型可转向软机器人的发展。

标签: 可转向机器人 毫米级机器人 液晶弹性体 软外翻机器人

麻省理工发现金属内部藏着神秘原子排列

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-15 17:20

学科: 冶金工程 化学 材料科学与工程 物理学

麻省理工学院研究人员发现,即使经过标准工业加工,金属中的原子也无法完全随机排列,这种微妙的化学结构会持续存在。这一意外发现揭示了新物理原理,有望帮助工程师调整金属性能,应用于航空航天、半导体等领域。

标签: 位错缺陷 合金性能调控 工业加工 金属原子有序性 非平衡态