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 772 篇文章)

科学家首次拍到超导体内部神秘的“量子之舞”

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-28 08:00

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

科学家首次在超冷原子气体中直接拍到‘电子对’(以锂原子模拟)并非各自独立、而是相互协调运动的画面,挑战了已有70年的超导理论(BCS理论)。这一发现为研制室温超导材料带来新线索。

标签: BCS理论 电子配对 费米气体 量子模拟

科学家找到冷冻移植器官而不让其开裂的新方法

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-28 04:01

学科: 机械工程 材料科学与工程 生物医学工程

器官深低温保存时容易开裂,导致无法移植。美国德州农工大学团队发现:提高玻璃化保护液的玻璃化转变温度,可显著减少开裂风险,为安全保存心脏、肝脏等大器官带来新希望。

标签: 低温开裂 器官冷冻保存 玻璃化保存 玻璃化转变温度 生物相容性

石墨烯能杀死“超级细菌”,却不伤人体细胞

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-26 18:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程 纳米科学与工程

石墨烯能杀死“超级细菌”,却不伤人体细胞

韩国科学技术院(KAIST)团队发现氧化石墨烯能‘精准杀灭细菌却不伤人体细胞’:它靠表面含氧基团识别细菌膜特有的POPG分子,破坏细菌膜,对耐药超级细菌也有效,且可反复水洗仍保持抗菌性,已用于牙刷、奥运队服等产品。

标签: POPG 医用纺织品 氧化石墨烯 超级细菌 选择性抗菌

“光学鼻子”:用单层材料让金表面“闻”出气体

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-26 09:01

学科: 光学工程 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程

“光学鼻子”:用单层材料让金表面“闻”出气体

本文介绍了一种新型‘光学电子鼻’技术:利用金纳米颗粒表面单层水分子作为灵敏探针,结合精密设计的纳米间隙结构,实现对氨气等挥发性气体在十亿分之一(ppb)浓度下的快速、高选择性检测。该方法无需复杂设备,可在室温下实时工作,有望用于呼吸分析、环境监测等日常场景。

标签: 光学电子鼻 单层水 表面增强拉曼光谱 金纳米颗粒

加压“撑开”材料结构,让有机框架材料更亮

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-25 12:02

学科: 光学工程 化学 材料科学与工程

加压“撑开”材料结构,让有机框架材料更亮

本文介绍了一种新方法:通过高压处理结合分子空间位阻设计,大幅提升共价有机框架(COF)材料的发光效率。研究人员在含芘结构的COF中引入甲基基团增加空间位阻,再施加压力,使材料结构发生不可逆转变,有效抑制了导致发光减弱的π-π堆积和分子振动,最终将发光量子产率从14.7%大幅提高至91.5%,创同类材料世界纪录。

标签: 光致发光 共价有机框架 空间位阻 高压调控

利用范德华材料超表面实现手性非线性极化激元

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-25 00:06

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

利用范德华材料超表面实现手性非线性极化激元

本文研发了一种由二硫化钨(WS2)制成的新型手性超构表面,能选择性地与左旋圆偏振光强烈耦合,形成‘手性激子-极化激元’。该结构在斜入射(最高20°)下仍保持最强手性,性能超越以往所有设计。研究还首次在非线性实验中观测到手性三倍频信号,为开发手性光子器件和谷电子学提供了新平台。

标签: 手性三倍频 手性极化激元 激子-极化激元 范德华超构表面

双向可拉伸的超分子聚合物网络

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-24 15:01

学科: 化学 材料科学与工程 生物医学工程

双向可拉伸的超分子聚合物网络

本文研发出一种新型超分子聚合物网络材料,能在两个方向上同时大幅拉伸(面积应变超10000%),并承受极高压缩(强度达164兆帕)。它含水超75%,却兼具高强度与高弹性,解决了传统软材料在双向拉伸时易‘锁死’变形的难题,有望用于可穿戴电子、软体机器人和人工组织等。

标签: 双向应变传感 双向延展性 慢解离交联 玻璃态水凝胶 超分子聚合物网络

科学家研制出“一触即灭”病毒的塑料

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-24 08:01

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 纳米科学与工程

科学家研发出一种新型抗病毒塑料薄膜,表面布满纳米级小柱子(纳米柱),能通过物理拉伸破坏病毒外壳,1小时内使94%的人副流感病毒失活,无需化学消毒剂,成本低、可大规模生产。

标签: 柔性抗病毒薄膜 物理抗病毒 病毒机械失活 纳米柱 纳米结构间距

电子转移过程中“重组能”的来源

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-24 06:03

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 物理化学 电子科学与技术

电子转移(ET)是能量转换和化学反应的核心过程。传统理论认为,电极材料只提供电子通道,而决定反应快慢的‘重组能’主要来自电解液。本研究发现:电极自身的电子结构(尤其是态密度)对重组能起主导作用,远超以往认知。这为设计高效电化学界面提供了新思路。

标签: 电子转移 电极态密度 石墨烯 重组能 马库斯理论

像陶瓷一样硬,像金属一样韧:一种新型块体金属玻璃

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-24 02:02

学科: 冶金工程 材料科学与工程 物理学

金属强度高但怕高温易软化,陶瓷耐高温却一碰就碎。本研究开发出一种新型块体金属玻璃(Re-Co-Ta-B),兼具陶瓷般的超高强度(6.43吉帕)和金属般的韧性(30兆帕·米½),900℃下仍保持4.4吉帕强度且耐腐蚀,突破了传统材料的性能瓶颈。

标签: 块体金属玻璃 强度-韧性协同 结构遗传 非晶结构 高温稳定性