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 879 篇文章)

电子-空穴双层中的“准粒子对”凝聚态

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-11 18:03

学科: 光学工程 凝聚态物理 材料科学与工程 电子科学与技术

科学家首次在新型二维材料(MoSe₂/hBN/WSe₂双层结构)中观测到两种成分共存的激子玻色-爱因斯坦凝聚态。这种量子态在接近绝对零度(最高约1.8开尔文)下稳定存在,且可通过磁场调控其内部‘自旋-谷’组合方式,为未来低能耗量子器件提供了新可能。

标签: 激子玻色-爱因斯坦凝聚 电子-空穴双层 量子相变

木质素变己二酸:高效化学与生物联合转化法

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-11 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 生物工程

木质素变己二酸:高效化学与生物联合转化法

本文提出一种高效转化木质素(植物中丰富的天然高分子)为尼龙关键原料——己二酸的新方法:先用还原法处理木质素得到烷基芳香烃混合物,再经氧化和微生物转化,最终获得高达26%(以木质素质量计)的己二酸,远超以往木质素单产物收率(通常不足20%)。该路径为生物基化工提供了一条低碳、高值化新路线。

标签: 代谢工程 己二酸 木质素 生物基尼龙 碳-碳键断裂

光照让碳纳米管在水中“打滑”

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-11 08:01

学科: 化学 材料科学与工程 物理学 纳米科学与工程

本文发现,当近红外荧光单壁碳纳米管(SWCNT)在水中被光照激发时,其内部产生的‘激子’会与水分子发生量子尺度的相互作用,显著增大摩擦力,导致纳米管扩散速度减慢约50%。这一现象称为‘光致量子摩擦’,是首次在实验中直接观测到的由电子激发态调控液体微观运动的新机制。

标签: 光致调控 单壁碳纳米管 太赫兹光谱 激子 量子摩擦

原位纳米晶限域技术,让蓝色钙钛矿LED更高效

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-11 02:10

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术

钙钛矿材料发光效率高,但蓝光LED性能一直受限于纳米晶尺寸小与结晶度高之间的矛盾。本研究通过原位聚合形成聚合物网络,像‘纳米模具’一样限制钙钛矿晶体生长,制备出小尺寸、高发光效率(83%)的纳米晶,实现21.8%的蓝光LED外量子效率,是目前最高水平之一。

标签: 原位限域 纳米晶合成 聚合物网络 蓝光器件 钙钛矿LED

塑料污染“足迹”新概念

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-10 15:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程 管理科学与工程

塑料污染“足迹”新概念

本文提出‘塑料颗粒足迹’(PPF)新概念,用以量化物品全生命周期中释放的微纳米塑料总量。现有环保评估常忽略这类长期污染,而PPF可帮助公众和决策者更全面权衡材料选择——例如,看似低碳的塑料箱可能带来严重微塑料污染。

标签: 塑料颗粒足迹 微纳米塑料 环境决策 生命周期评估 预防性原则

可调控的二次谐波生成:利用等离激元纳米狭缝抵消单层二硫化钼中的应变抑制效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-10 06:04

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

可调控的二次谐波生成:利用等离激元纳米狭缝抵消单层二硫化钼中的应变抑制效应

单层二硫化钼(MoS2)的二次谐波产生(SHG)信号通常受机械拉伸而减弱。本研究将MoS2覆盖在可变形金纳米狭缝阵列上,利用等离激元局域场抵消应变抑制效应。加压弯曲时SHG增强3倍,且经190次弯折后仍保持95%以上强度,为可穿戴传感器、调制器和微型频率转换器提供新方案。

标签: 单层二硫化钼 机械应变调控 柔性非线性光学 等离激元纳米狭缝

磁性超导新发现:电子-空穴配对让半导体“扭一扭”就能实现

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-08 08:01

学科: 凝聚态物理 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

本文提出一种新型超导机制:在强关联铁磁绝缘体中掺杂后,电子-空穴激发(激子)与库珀对强烈耦合,形成‘激子型库珀对’,从而实现自旋极化的铁磁超导态。该机制有望在扭转角极小的Γ谷半导体(如扭曲过渡金属硫族化合物)中实现,为高温自旋极化超导提供新路径。

标签: Γ谷扭曲半导体 激子型库珀对 莫尔超晶格 铁磁超导

耐克世界杯球衣用回收材料制成,但解决不了时尚业的浪费问题

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-08 04:01

学科: 材料科学与工程 环境科学与工程 管理科学与工程 纺织科学与工程

耐克推出用100%废旧纺织品通过化学回收制成的运动服,宣称这是可持续时尚的突破。但专家指出,该技术目前仅适用于工业边角料,难以处理混纺旧衣;规模化应用尚远,短期内无法改变快时尚高污染、高耗能现状。

标签: 化学回收 循环时尚 快时尚 涤纶 纺织废弃物

化学刺激让“活体发光材料”持续发光

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-07 21:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程 生物工程

化学刺激让“活体发光材料”持续发光

本研究开发了一种新型‘活体发光材料’:将海洋甲藻(Pyrocystis lunula)嵌入3D打印海藻酸钠水凝胶中,通过滴加酸性或碱性溶液即可稳定、可重复地激发生物发光。酸性刺激产生强而集中的光信号,碱性刺激引发扩散式发光;两者结合机械按压还能大幅提升亮度和持续时间。该材料可反复使用四周以上,为环境监测、柔性机器人和生物传感提供了无需电池、实时响应的绿色光源。

标签: 3D生物打印 Pyrocystis-lunula 化学刺激 活体发光材料 生物传感

用电子叠层成像技术“看清”材料内部的缺陷和莫尔条纹起伏

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-07 18:03

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

用电子叠层成像技术“看清”材料内部的缺陷和莫尔条纹起伏

本文开发了一种新方法,能以皮米级精度(比头发丝细百万倍)三维‘看清’二维材料(如双层硒化钨)中每个原子的位置。它首次实现了单次30秒拍摄就获得完整三维原子模型,不仅清晰显示了层间距离变化和材料弯曲形变,还精准定位了只出现在最外层的硒原子空位,并发现了一种前所未见的混合型结构起伏,这对理解新型电子特性(如超导)至关重要。

标签: 三维原子成像 层间形变 结构缺陷