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 486 篇文章)

一种隐藏的磁性排列,可能揭开超导性的秘密

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-27 18:01

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 计算机科学与技术

研究人员利用接近绝对零度的超冷原子量子模拟器,发现磁关联遵循与赝能隙温度相关的普适模式,表明赝能隙与隐藏的磁结构紧密相关,为揭示非常规超导机制迈出重要一步。

标签: 磁关联 赝能隙 超冷原子量子模拟 高温超导

钢铁内部的磁性奥秘终于揭开

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-27 15:02

学科: 冶金工程 材料科学与工程 物理学

钢铁内部的磁性奥秘终于揭开

发表于《物理评论快报》的研究揭示:磁场可通过影响碳原子运动改变钢的内部结构,这一发现有望降低钢铁生产能耗、减少碳排放,助力更清洁智能的炼钢。

标签: 材料结构 碳扩散 磁场 钢铁

可反复改写的数字复合材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-27 12:03

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

材料相结构决定复合材料功能,但通常成型后固定。本研究开发出数字复合材料,其体素可像硬盘重写数据般电切换固液状态,实现体素级可编程相结构,能实时调谐粘弹、塑性等性能,模块化组装可构建3D结构。

标签: 体素分辨率 可编程相结构 固液相转变 数字复合材料

“冷胀热缩”材料让温差发电模块更高效、更耐用

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-27 10:01

学科: 动力工程及工程热物理 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

本研究利用负热膨胀颗粒调节热膨胀系数,解决热电模块界面不兼容问题。修饰后的模块转换效率达8.4%,界面热应力降低71%,1000小时热循环后性能稳定,为高温功能模块设计提供通用方法。

标签: 热电模块 热膨胀系数 界面兼容性 负热膨胀 转换效率

悬浮磁铁中发现量子自旋效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-27 06:03

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

研究人员观察到孤立铁磁体的“陀螺式”运动,这一效应最早由物理学家麦克斯韦于1861年提出。

标签: 孤立铁磁体 陀螺式运动 麦克斯韦

科学家用“拧麻花”的方法调控电流

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-26 09:01

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 纳米科学与工程

科学家用“拧麻花”的方法调控电流

三维形状的电子器件比现有扁平设备更小、更高效、功能更强,但制造受限。新研究用聚焦离子束实现亚微米精度雕刻,可从多种晶体材料制作三维器件。以磁性晶体Co₃Sn₂S₂制成螺旋纳米器件,证实形状可控制非互易电输运,有望用于未来电子技术。

标签: 三维电子器件 几何调控 磁螺旋纳米器件 聚焦离子束纳米雕刻 非互易电输运

能像生物一样“长大”的仿人机器人,靠仿生关节实现灵活运动

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-26 00:02

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

受人类骨骼启发,这款仿骨连杆人形机器人GrowHR具备生长能力,连杆可伸展315%,仅重350克却承重强、能吸震。它能缩矮至原高36%、缩窄至原宽61%以通过狭小空间,爬行速度比单用电机或软致动器快1122倍。仅4.5公斤的它可漂浮、游泳、水上行走甚至飞行,软质身体确保人机互动安全,为复杂环境下多功能机器人设计开辟新方向。

标签: 仿骨连杆 可生长人形机器人 多功能移动 生物启发机器人 软机器人

超快分离氢气的新型纳米薄膜

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-25 22:01

学科: 动力工程及工程热物理 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

氢分离提纯对绿氢大规模应用至关重要。本研究构建含固有尺寸筛分纳米孔的二维层状纳米片膜,用MXene修复PCN纳米片缺陷,实现超高H₂渗透通量、良好选择性和稳定性,能耗低且膜面积需求小,为高效氢分离提供新方法。

标签: MXene 二维层状膜 氢分离 纳米多孔聚合氮化碳 缺陷修复

城市空气中微塑料和纳米塑料的普遍存在

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-25 03:02

学科: 化学工程与技术 大气科学 材料科学与工程 环境科学与工程

城市空气中微塑料和纳米塑料的普遍存在

微塑料和纳米塑料是新兴环境污染物,但其大气行为尚不明确。本研究用可检测200纳米颗粒的新方法,在广州和西安测定了气溶胶、沉降及再悬浮中的微塑料和纳米塑料。广州大气中微塑料和纳米塑料浓度分别为1.8×10⁵个/立方米和5.0×10⁴个/立方米,西安则为1.4×10⁵个/立方米和3.0×10⁴个/立方米。通量差异达2-5个数量级,主要来自道路扬尘再悬浮和降雨湿沉降。沉降样品中塑料颗粒混合更不均,表明聚集和清除增强,为理解其转化、归宿及气候、生态、健康影响提供关键见解。

标签: 城市大气 塑料通量 大气过程 微塑料 纳米塑料

一个微小的自旋变化,竟让著名的量子效应彻底反转

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-25 00:02

学科: 凝聚态物理 材料科学与工程 量子科学与技术

近藤效应是重要的集体现象。大阪市立大学团队用有机-无机杂化材料构建自旋为1的近藤项链,首次实验证明其作用取决于自旋大小:自旋1/2形成单态,自旋1及以上稳定磁有序,为量子材料设计提供新策略。

标签: 磁有序 自旋大小 近藤效应 近藤项链模型 量子材料