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)

超薄高分子膜中“原位”造出晶体通道,高效分离氢气和二氧化碳

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-24 20:04

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程 能源动力

本研究开发了一种新型超薄聚合物膜,通过原位反应在膜内构建有序晶体通道,大幅提升氢气(H₂)与二氧化碳(CO₂)的分离效率。该膜在150°C、11个大气压的严苛工业条件下,仍能实现85倍的高选择性及184 GPU的高透氢速率,且耐高温高压、抗潮湿,为绿氢制备和碳捕集提供了实用新方案。

标签: 晶体通道 界面聚合 碳捕集 聚合物膜

让摩擦起电更“靠谱”:一种能统一电荷极性和密度的新型橡胶材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-24 16:01

学科: 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程 电子科学与技术

本文介绍了一种新型‘离子-粘附型摩擦电弹性体(ATE)’,它能消除材料表面原有静电的干扰,让几乎所有常见材料接触后都稳定产生相同极性(负电)和相近电量(−50至−70微库仑/平方米)的静电。这解决了摩擦起电长期存在的‘结果不可控、因材而异’难题,大幅提升摩擦电传感器的稳定性与可靠性。

标签: 摩擦电传感器 摩擦起电 材料转移 离子液体 静电追踪

一种简易的盐分调控法,让海水淡化浓盐水零排放且无需添加化学药剂

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-24 12:03

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

一种简易的盐分调控法,让海水淡化浓盐水零排放且无需添加化学药剂

本研究提出一种无需化学药剂的新型海水淡化浓盐水零排放技术:通过巧妙调控盐分传输距离,促进易结垢成分(如硫酸镁)从蒸发界面回流至主体溶液,从而避免设备表面结垢。实验表明,该太阳能蒸发器可连续稳定运行超408小时,实现无结垢的零液体排放,为浓盐水绿色处理提供简单、安全、可持续的新路径。

标签: 海水淡化浓盐水 界面蒸发 结垢控制 质量传输调控 零液体排放

一种耐高低温、可回收的锂金属电池凝胶电解质

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-24 09:02

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

一种耐高低温、可回收的锂金属电池凝胶电解质

本文研发了一种新型凝胶聚合物电解质,通过氟化聚氨酯链上的持久性氢键网络,让锂金属电池在-60°C至100°C宽温域内稳定工作,且寿命超6000小时;更重要的是,该电解质可回收再利用,其中的锂盐和聚合物材料能被重新提取并制成新电池,兼顾高性能与环保可持续。

标签: 凝胶聚合物电解质 可回收性 宽温域 持久性氢键 锂金属电池

用微生物酸电沉积法高效分离钴和镍

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-23 22:01

学科: 冶金工程 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

本文提出一种利用天然酒石酸辅助的电积法,高效分离废旧锂电池浸出液中的钴和镍。该方法通过酒石酸与镍离子形成更稳定络合物,抑制镍沉积,从而在电极上优先析出高纯度钴(99.1%),并可连续回收镍和二氧化锰,兼具低成本、低能耗和环境友好优势。

标签: 生物酸 电积法 资源回收 酒石酸 钴镍分离

全球首款“量子电池”:充电快如闪电

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-23 18:04

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

科学家成功研制出全球首个量子电池原型,它利用量子力学原理实现“超级吸收”,可在极短时间内完成充电,且电池越大充得越快。这项室温下实现的突破,为未来手机、电动车等设备超快充电提供了全新可能。

标签: 室温量子技术 超快充电 超级吸收 量子储能 量子电池

柔性放大器:碳纳米管晶体管让电压放大能力突破100分贝

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-23 14:01

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术

本文研发出一种柔性放大器,能将微弱的脑电(EEG)等生物电信号(仅几微伏)放大10万倍以上(超100分贝),达到后续处理所需的伏特级水平。其核心突破在于利用碳纳米管晶体管特有的‘负微分电阻’效应,在特定工作点实现极高的本征增益,突破了传统柔性电路增益低的瓶颈。

标签: 本征增益奇点 柔性放大器 碳纳米管晶体管 脑电信号放大 负微分电阻

科学家发现“隔空摩擦”:磁力挑战了延续300年的物理定律

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-22 20:01

学科: 力学 机械工程 材料科学与工程 物理学

300多年来,摩擦力被认为只取决于物体间压力大小(阿蒙顿定律)。但新研究发现:两层不接触的磁性材料滑动时,因内部磁序反复重组,摩擦力会随距离变化出现明显峰值——这说明摩擦可完全源于材料内部磁矩的集体运动,无需表面接触。

标签: 无接触摩擦 磁序重排 磁摩擦 自旋耗散 阿蒙顿定律失效

草酸变乙醇酸:利用材料“空位”实现一步转化

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-22 18:03

学科: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

草酸变乙醇酸:利用材料“空位”实现一步转化

本文介绍了一种新型电催化剂,能高效地将草酸(一种来自生物质、二氧化碳或塑料垃圾的廉价原料)转化为乙醇酸(一种广泛用于药品和可降解塑料的重要化学品)。传统方法耗能高、效率低,而本研究通过在二氧化钛中引入铁原子和氧空位,构建出双活性位点,实现了“接力式”反应:一个位点快速产生活性氢原子,另一个位点精准活化草酸分子,从而大幅提高转化效率和选择性,在工业级电流密度下达到74.3%的法拉第效率和超60小时稳定运行。

标签: 乙醇酸 电催化加氢 草酸转化

超强小磁铁,省钱又省电

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-21 02:04

学科: 材料科学与工程 物理学 生物医学工程 电气工程

物理学家研制出一款仅手掌大小却磁力超强的新型永磁体,有望替代传统需要庞大设备和液氦冷却的强磁场系统,让核磁共振等技术更便携、更普及。

标签: 便携式仪器 强磁体 核磁共振 永磁材料 磁场技术