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 638 篇文章)

改变电流走向,解决钙钛矿太阳能电池的“隐形”难题

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-26 12:02

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术 能源动力

改变电流走向,解决钙钛矿太阳能电池的“隐形”难题

钙钛矿太阳能电池效率高但怕反向电压,容易损坏。本文提出一种集成忆阻器的新方案,像‘智能保险丝’一样自动阻挡反向电流,显著提升电池寿命和稳定性,为低成本高效太阳能发电提供新路径。

标签: 光伏稳定性 反向偏压保护 器件集成 忆阻器 钙钛矿太阳能电池

更聪明、更小巧的送药装置

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-26 03:08

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 药学 计算机科学与技术

更聪明、更小巧的送药装置

本文综述了智能微型化药物递送装置(IMDDDs)的最新进展。这类新型装置融合生物技术、人工智能、电子学与材料科学,能精准控制药物在体内的释放时间、位置和剂量,减少副作用,提升患者用药依从性,并可实时感知生理变化、动态调整治疗方案。

标签: 人工智能辅助 微型化装置 智能药物递送 闭环调控 靶向治疗

固体中的“原子级防伪标签”

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-26 00:05

学科: 材料科学与工程 电子科学与技术 网络空间安全 计算机科学与技术

物联网和数字时代加剧了硬件安全需求。本文提出一种原子级物理不可克隆函数(PUF),利用金刚石中氮空位色心与碳-13同位素的天然随机分布,在1纳米尺度上生成独一无二、无法复制的安全标签,兼具超高编码容量、环境稳定性和根本性防克隆能力。

标签: 原子级物理不可克隆函数 硬件安全 自旋量子传感 量子随机性 金刚石色心

超薄铋铁氧体为何能产生超强压电效应?

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-26 00:05

学科: 力学 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

超薄铋铁氧体为何能产生超强压电效应?

本文发现,在超薄铋铁氧体(BiFeO₃)多层薄膜中,厚度限制可诱发一种介于菱方相与四方相之间的亚稳过渡相。该相能促进电极化方向连续旋转,大幅提升压电性能——16个晶胞厚的样品压电系数达30皮米/伏,是传统菱方相的4倍以上,突破了铅基压电材料的厚度瓶颈。

标签: 亚稳过渡相 压电性能 厚度效应 多层异质结构 铋铁氧体

超薄氮化镓材料中“雪崩式”紫外线放大效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-25 18:03

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术 集成电路科学与工程

超薄氮化镓材料中“雪崩式”紫外线放大效应

本文介绍了一种新型紫外光探测器:在超薄非晶/晶体氮化镓异质结构中,通过巧妙设计界面缺陷,实现了类似雪崩效应的光电流大幅放大,同时保持极低的暗电流(仅0.7皮安)。该器件在35伏低压下增益高达390万倍,响应度达4300万安/瓦,性能媲美传统光电倍增管,但体积更小、功耗更低、无需高压,有望用于火焰检测、电晕监测等弱紫外光场景。

标签: 氮化镓 类雪崩效应 紫外光探测器 陷阱辅助倍增 非晶/晶体异质结构

仿生设计让有机热电材料更轻便、可量产

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-25 16:01

学科: 机械工程 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术

本文提出一种新型柔性有机热电发电机(pT-TEG),通过在弹性基底上巧妙设计两种导热性能不同的区域,将人体或物体表面的垂直温差‘转向’为薄膜平面内的横向温差,从而在二维平面结构中直接产生电压。该器件全部采用溶液法加工,可穿戴、可扩展、无需复杂三维变形,为柔性电子供能提供了实用新路径。

标签: 伪横向热电效应 全溶液法加工 双导热系数基底 柔性热电发电机

用透明质酸纳米凝胶“改造”顺铂,实现精准光热化疗

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-25 14:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程 药学

顺铂是常用抗癌药,但毒性强、靶向性差。本研究将顺铂与透明质酸纳米凝胶结合,利用铂-磷酸键形成新型纳米药物(HA/PtP),使其既能靶向肿瘤,又能吸收近红外光产热,实现‘化疗+光热治疗’双效协同,显著提升疗效并降低肾毒性。

标签: 透明质酸纳米凝胶 铂-磷酸键 顺铂

原位电子显微镜揭秘:卤化物钙钛矿中“光致相分离”背后的局部应力秘密

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-25 12:03

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

原位电子显微镜揭秘:卤化物钙钛矿中“光致相分离”背后的局部应力秘密

本文发现,卤化物钙钛矿在光照下发生卤素相分离后,虽然成分能重新混合,但晶格会残留局部应变。这种‘记忆式’应变会加速后续相分离,成为碘富集区域形成的驱动力。该发现为提升钙钛矿光电器件长期稳定性提供了新思路:通过调控材料应变与组分设计来抑制相分离。

标签: 光致相分离 卤化物钙钛矿 原位透射电镜 残余局部应变

高效光控共价有机框架膜,实现精准多级分子分离

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-25 09:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程 生物医学工程

高效光控共价有机框架膜,实现精准多级分子分离

本文研发了一种光控共价有机框架(COF)膜:通过光照可快速、可逆地调节其纳米孔道大小(0.73–0.93纳米),从而用同一张膜分阶段高效分离不同尺寸的分子。实验证明,它能精准筛分大麻油中的柠檬烯、CBD(高价值药物)和叶绿素,以及模拟矿石中的金、银、铁离子,且稳定运行超100次循环。

标签: CBD纯化 偶氮苯 光控膜 共价有机框架 多级分子筛分

揭秘多晶金刚石薄膜的压电效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-25 06:02

学科: 力学 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

钻石百年来一直被认为不具备压电效应,但本研究首次发现超薄多晶金刚石薄膜具有显著压电性:5微米厚的膜产生约82.2毫伏·米/牛的压电电压系数,性能超过许多传统压电材料。其压电性源于晶粒边界导致的局部结构不对称,为金刚石在能量收集、智能传感和可穿戴电子等领域的应用开辟了新路径。

标签: 压电效应 多晶金刚石 晶粒边界 柔性电子 能量收集