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 371 篇文章)

仿生纳米颗粒:用近红外光激活免疫治疗的新方法

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 10:34

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程 生物学

光催化疗法因无创和不依赖氧气在肿瘤治疗中前景广阔,但缺乏近红外响应且细胞器特异性的理想光催化剂。本研究设计线粒体仿生有机半导体光催化剂(Mito-NPs)用于近红外激活的复发性和转移性肿瘤光催化免疫治疗,结合免疫检查点疗法可抑制骨肉瘤原发及肺转移,为高性能肿瘤治疗提供实用范式。

标签: 光催化免疫治疗 有机半导体纳米颗粒 线粒体仿生 肿瘤转移 近红外光催化

一种诞生于1950年代的材料,刚刚创下芯片速度新纪录

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 10:13

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

一种诞生于1950年代的材料,刚刚创下芯片速度新纪录

硅是现代半导体基础,但元件缩小导致发热和性能瓶颈。锗因优越电学特性及与硅制造兼容重获关注。英团队研发的硅基应变锗材料电荷迁移率远超硅,有望实现更快、低功耗电子设备且兼容现有硅技术。

标签: 半导体材料 电荷迁移率 硅兼容性 硅基应变锗 量子电子学

新型低温燃料电池有望改变氢能利用方式

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 10:13

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 能源动力

新型低温燃料电池有望改变氢能利用方式

固体氧化物燃料电池(SOFC)高效长寿但需700-800°C高温,成本高昂。九州大学团队研发出300°C高效运行的SOFC,采用钪掺杂锡酸钡和钛酸钡作电解质,突破材料瓶颈,降低成本并推动实用化,其原理还可助力多种脱碳技术。

标签: 低温运行 固体氧化物燃料电池 脱碳技术 质子电导率 钪掺杂

非化学键作用实现简单烯烃精准合成手性腈类化合物

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 10:11

学科: 化学工程与技术 有机化学 材料科学与工程 药学

非活化烯烃的选择性官能化颇具挑战,尤其难以同时实现区域和对映选择性。本研究通过底物氰基与手性双噁唑啉配体间的非共价π⋯π相互作用,实现了非活化烯烃的区域及对映选择性氢炔基化,为合成具有远程手性中心的腈类化合物提供了可靠方法,这类化合物是重要的合成中间体。

标签: 氢炔基化 远程手性腈 非共价相互作用 非活化烯烃

一种高效导电材料助力全固态锂电池正极反应

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 10:11

学科: 冶金工程 化学工程与技术 材料科学与工程 电子科学与技术

全固态锂金属电池中,电子和离子传输决定正极性能。传统复合策略界面复杂阻碍传输,本研究提出抗氧化高熵混合离子电子导体HE-O-MIEC,室温下电子电导率1150 S/cm、锂离子电导率2.3×10⁻⁴ S/cm,归功于高构型熵提升锂浓度。其与正极和电解质兼容,电池无需电解液和额外压力,30°C初始放电容量115 mAh/g,500次循环后容量保持83%。

标签: 全固态锂金属电池 正极动力学 电子电导率 锂离子电导率 高熵混合离子电子导体

新型人造材料机器人

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-10 09:03

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

新型人造材料机器人

具有定制微结构的机械超材料正日益改变机器人的设计和功能,能将传感、驱动、控制和计算整合到机器人身体中。本文综述了超材料设计原理(如力学启发结构、可变形结构和材料驱动功能)如何增强机器人的适应性和分布式智能,还探讨了人工智能如何在设计、建模和控制方面支持超材料机器人,推动具有复杂传感反馈、学习能力和自适应物理交互的系统发展。旨在启发业界探索超材料机器人的变革潜力,促进连接材料工程与智能机器人的创新。

标签: 人工智能 分布式智能 机械超材料 超材料机器人 适应性

新型碳膜实现超快高效二氧化碳分离

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-07 12:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

本研究开发了基于不对称刚性共聚酰亚胺前驱体的高性能碳膜,经精确碳化控制,800°C碳化膜的CO₂渗透性达15,700巴雷尔,CO₂/N₂和CO₂/CH₄选择性分别为63和52,超越2019年上限。其双峰孔结构(7-20埃微孔和4-7埃超微孔)通过吸附选择性和分子筛分协同作用实现亚埃级分离,为工业节能气体分离提供新策略。

标签: CO₂分离 共聚酰亚胺 分子筛分 吸附选择性机制 碳膜

一种快速加热冷却技术让普通陶瓷材料变身高效储能高手

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-07 09:02

学科: 动力工程及工程热物理 材料科学与工程 电子科学与技术 电气工程

一种快速加热冷却技术让普通陶瓷材料变身高效储能高手

介电电容器是储能系统的关键器件,但优化储能密度与热稳定性存挑战。本研究开发每秒1000°C的闪速退火工艺,1秒内制备锆酸铅薄膜,锁定高温微观结构,实现63.5焦耳/立方厘米储能密度及250°C下性能衰减<3%,且可晶圆级扩展,为片上储能提供工业方案。

标签: 储能密度 弛豫反铁电体 晶圆级制备 热稳定性 闪速退火

关节神经电子器件:让信号传输不受机械拉伸影响

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-07 08:01

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 生物学 电子科学与技术

针对动态关节神经的植入式生物电子器件需同时满足超120%应变的机械顺应性、稳定导电性和代谢通透性,现有设备难以实现。本研究开发的液态金属基超弹性纤维生物电子器件,通过分子工程和结构设计解决了这些难题,在大鼠尺神经中实现了6周稳定的慢性神经调控,为动态生物系统接口提供了通用框架。

标签: 关节神经生物电子学 应变解耦 液态金属 通透性

一种用于腹主动脉瘤治疗与疗效监测的微型纳米工具

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-07 03:01

学科: 临床医学 材料科学与工程 生物医学工程 药学

一种用于腹主动脉瘤治疗与疗效监测的微型纳米工具

腹主动脉瘤(AAA)危及生命且缺乏有效药物,进展难预测,临床管理棘手。本研究开发出一种活性氧响应的诊疗纳米酶OZn,可靶向动脉瘤部位,释放SPBZn抑制瘤体扩张,并通过尿液检测实现无创疗效监测,为AAA诊疗一体化提供新策略。

标签: 尿液检测 活性氧 疗效监测 腹主动脉瘤 诊疗纳米酶