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)

原子微移,巧控金属

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-07 03:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

原子微移,巧控金属

科学家发现,仅通过改变二氧化钌(RuO₂)金属薄膜几纳米的厚度,就能利用界面极化效应,将其表面功函数调节超过1电子伏特——这相当于给金属‘装上旋钮’,首次实现对金属电子特性的原子级精准调控。

标签: 二氧化钌 功函数调控 原子尺度调控 界面极化 金属界面工程

吃肉和农业兴起让牙齿釉质纳米晶体排列更杂乱

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-06 14:01

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 考古学

牙齿釉质是脊椎动物体内最坚硬的组织,其纳米至毫米尺度的复杂结构能抵抗咀嚼损伤。本研究发现:釉质中微小羟基磷灰石晶体的取向偏差角(misorientation)会随饮食硬度变化——吃硬食的灵长类(如坚果猴)偏差更大;人类在160万年演化中,吃肉和农业谷物后偏差角也明显增大,但工业革命后未再增加。这表明牙齿不仅宏观上适应饮食,连纳米尺度的晶体排列也在进化。

标签: PELICAN技术 晶体取向偏差 牙齿适应性 釉质纳米晶体 饮食演化

科学家在钴元素中发现了一个隐藏的量子世界

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-06 02:04

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

德国赫尔姆霍兹柏林材料与能源中心(HZB)团队发现,常见金属钴在室温下就存在大量稳定、可磁控的量子电子态——‘磁性节点线’。这些特殊电子态让电子像无质量光子一样高速运动,且其自旋方向能被磁场精准开关调控,为未来低功耗、高速自旋电子器件提供了全新可能。

标签: 拓扑电子态 磁性节点线 自旋电子学 钴 铁磁金属

用废旧橡胶和胺类物质就能做出可循环利用的新材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-05 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

用废旧橡胶和胺类物质就能做出可循环利用的新材料

本文介绍了一种用二氧化碳、丁二烯和胺类化合物合成新型可回收高分子材料的方法。这种材料强度高(拉伸强度43兆帕),加工容易(常温下粘度低,16分钟即可固化),且能在温和酸性条件下完全分解为原始单体,碳纤维也能完好回收再利用,为解决塑料污染和碳纤维复合材料难回收问题提供了新思路。

标签: 二氧化碳利用 分子内氢键催化 可回收高分子 碳纤维复合材料 聚酰氨基胺

室温下钙钛矿超晶格发出的“手性”超强荧光

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-04 06:07

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

室温下钙钛矿超晶格发出的“手性”超强荧光

本文首次在室温下实现了手性钙钛矿超晶格中的手性超荧光——一种由大量量子发光体协同产生的强而相干的圆偏振光。该现象源于材料边缘态的自发相位同步,圆偏振度最高达14%,且可用弱磁场(<0.5 T)精准调控,为室温量子光学与自旋光子器件开辟了新路径。

标签: 圆偏振光 室温量子光学 磁场调控

力敏分子交联让塑料更耐冲击

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-04 02:09

学科: 力学 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学

塑料常因受高速冲击而破裂,传统方法难以兼顾强度与韧性。本研究创新性地将少量力敏分子作为交联点引入普通塑料,使其在高速撞击下自动软化局部区域、吸收更多能量,同时保持整体结构稳定,显著提升抗冲击性能。

标签: 力敏交联 抗冲击性能 聚合物力化学 能量耗散 高应变率

如何调控添加剂分子间的相互作用,来精准控制钙钛矿太阳能电池表面的能量特性

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-04 00:17

学科: 光学工程 化学工程与技术 材料科学与工程 电子科学与技术

如何调控添加剂分子间的相互作用,来精准控制钙钛矿太阳能电池表面的能量特性

钙钛矿太阳能电池效率受限于表面缺陷引发的非辐射复合。本研究提出一种新策略:通过调控两种钝化剂(PDADI和CyDMADI)之间的分子间氢键,精准调节钙钛矿表面能级,实现高效钝化的同时诱导n型能级偏移,从而大幅提升电荷提取效率。最终获得24.04%单结宽禁带电池和33.63%钙钛矿/硅叠层电池,为提升钙钛矿光伏效率与稳定性提供了普适性新路径。

标签: 分子间氢键 能级调控 表面钝化 钙钛矿/硅叠层电池 钙钛矿太阳能电池

一种可在零下温度工作的高压水系钠离子电池电解液

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-03 15:02

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 电气工程

一种可在零下温度工作的高压水系钠离子电池电解液

本文研发了一种新型45.6 mol/kg高浓度混合水系电解液(含NaCTFSI和NaFSI),可在零下20℃保持液态,电化学稳定窗口达3.07伏,显著优于传统水系电解液。该电解液使钠离子电池在严寒环境下仍能稳定运行500次以上,兼顾安全、低成本与宽温域适应性。

标签: 低温性能 水系钠离子电池 混合阴离子 电化学稳定窗口 高浓度电解液

机械拉力与交流电协同调控的微纳打印技术

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-03 12:02

学科: 机械工程 材料科学与工程 电子科学与技术 计算机科学与技术

机械拉力与交流电协同调控的微纳打印技术

本文提出一种新型‘机械牵引力与交流电协同调制电液动力学打印’(MAC-EHD)技术,可精准地将高粘度纳米银浆印在绝缘基底(如云母)上,突破传统方法对高粘度材料的限制。该技术通过机械力与电场力协同拉伸液桥、并利用交变电场原位中和电荷,显著提升打印分辨率与稳定性。实验证明,所制柔性透明导电面板兼具高透光率、低方阻、优异弯折耐久性及高效电热转换性能。

标签: 人工旅鼠算法优化神经网络 工艺状态图 机械牵引力与交流电协同调制电液动力学打印 柔性透明导电面板 高粘度纳米银浆

表面处理让MXene材料“自由电子”更多,光热转换效率更高

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-03 09:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学 生物医学工程

表面处理让MXene材料“自由电子”更多,光热转换效率更高

本文介绍一种新型钠介导熔盐表面还原法,大幅提升MXene材料中自由电子浓度,使其光热转换效率达91.66%(808纳米激光下),为目前MXene报道的最高值;该材料仅需极低用量即可高效杀灭细菌,有望用于慢性伤口的无创、精准抗菌治疗。

标签: MXene 光热转换 自由电子浓度 表面还原 钠介导