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)

超薄氧化铪锆薄膜中发现新型铁电相

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-31 10:01

学科: 材料科学与工程 物理学

研究人员首次在1.5纳米厚的铪锆氧化物(HZO)薄膜中发现一种罕见的铁电相(Pmn21正交相)。这种新相不同于以往常见的铁电结构,其出现与薄膜变薄导致晶格沿垂直方向膨胀密切相关,能显著提升铁电性能,为低功耗、可量产的新型存储器和传感器提供新可能。

标签: Pmn21相 晶格膨胀 结构相变 超薄铁电薄膜 铪锆氧化物

为钠离子电池寻找高效补钠正极添加剂

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-31 09:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 能源动力

为钠离子电池寻找高效补钠正极添加剂

钠离子电池因首圈效率低、能量密度不足而难以实用。本研究通过高通量筛选发现52种潜在补钠添加剂,其中Na4FeO4(NFO)表现最优:可在4伏以下释放451毫安时/克的不可逆钠,大幅提升全电池容量和循环稳定性,为低成本、高性能钠电提供新方案。

标签: Na4FeO4 能量密度 钠离子电池 预钠化 高通量筛选

耐久型二氧化碳制一氧化碳及乙烯等高碳产物系统

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-31 06:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

耐久型二氧化碳制一氧化碳及乙烯等高碳产物系统

本研究开发了一种酸性-碱性串联电解系统,先在酸性条件下高效将二氧化碳(CO₂)转化为一氧化碳(CO),再在碱性条件下将CO升级为乙烯等多碳产物(C₂⁺)。该系统运行超400小时仍稳定,乙烯法拉第效率达75.3%,突破了传统方法因碳酸盐沉淀导致的稳定性差、碳利用率低等瓶颈。

标签: 串联电解 乙烯 二氧化碳电还原 单原子催化剂 碳酸盐问题

这种奇特的新物态,或将改变量子技术的未来

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 22:00

学科: 材料科学与工程 物理学 纳米科学与工程

科学家首次在室温下稳定制备出金属晶体结构转变过程中的‘中间态’,并发现这种新材料具有罕见的量子光学特性,未来有望用于量子计算等前沿技术。

标签: 室温量子光学 晶体相变 纳米超晶格 自组装纳米材料

新型三维硅芯片问世,或将延续摩尔定律多年

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 21:01

学科: 材料科学与工程 电子科学与技术 计算机科学与技术 集成电路科学与工程

新型三维硅芯片问世,或将延续摩尔定律多年

科学家开发出一种新方法,能在单晶硅芯片上垂直堆叠多层电路,不损伤底层元件。这突破了传统芯片只能在平面上缩小晶体管的物理极限,大幅提升计算密度、速度和能效,为AI等高算力需求提供新路径。

标签: 垂直堆叠芯片 摩尔定律延续 超薄硅纳米膜

能不断“自我更新”的变形材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 20:02

学科: 力学 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程

科学家研发出一种能‘边用边学’的智能材料:它由带电机的关节和弹性骨架组成,可通过物理学习机制反复学习、遗忘并重新掌握不同的形状变化,还能做出类似生物反射的动作,如触物即抓、受控即放。

标签: 反射式机器人 对比式学习 形状可变超材料 物理学习 自适应材料

超稳定二维有机金属材料,高效实现近红外二区光热转化

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 12:03

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程 药学

超稳定二维有机金属材料,高效实现近红外二区光热转化

本文报道了一种超级稳定的二维自由基共轭金属有机框架材料(2D c-MOFs),它能在近红外二区(1000–1700 nm)高效吸收光并转化为热,光热转化效率高达92.9%。该材料在空气中存放24个月仍保持稳定,且仅需极低的激光强度(0.1 W/cm²)就能彻底杀死肿瘤细胞,为深层组织癌症治疗提供了安全、高效的新方案。

标签: 二维共轭金属有机框架 侧链工程 光热转化效率 稳定自由基 近红外二区光热治疗

可弯曲杆件折纸:轻松调控材料的静力学与动力学性能

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 09:01

学科: 力学 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程

可弯曲杆件折纸:轻松调控材料的静力学与动力学性能

本文介绍一种名为“弹性杆折纸(RodOri)”的新技术:用简单弯曲的弹性杆组装成可编程结构。单个RodOri单元最多能稳定切换11种形态,从而精确调控材料的刚度、振动过滤、波传播开关和振动模式转换等功能。它制造简便(3D打印即可),为软体机器人、自适应医疗器械和智能减振材料提供了新思路。

标签: 可编程刚度 多稳态结构 弹性杆折纸 振动调控 机械超材料

一步法直接在任意表面制备高结晶度共价有机框架材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 06:06

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程 生物医学工程

一步法直接在任意表面制备高结晶度共价有机框架材料

本文介绍一种在常温下快速一步合成并直接涂覆高结晶性共价有机框架(COF)材料的新方法。该方法利用声微流控雾化技术,无需加热或复杂后处理,即可在任意表面(包括植物叶片、织物、塑料甚至活体组织)上形成均匀、可控厚度的COF涂层,为COF材料在环保、农业和生物医学等领域的实际应用开辟了新路径。

标签: 共价有机框架 声微流控雾化 常温一步合成 活体基底涂覆 紫外防护涂层

扭曲石墨烯中发现隐藏的超导“开关”

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 02:02

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

科学家发现,通过调控环境可像开关一样控制石墨烯超导性:调强电子相互作用反而削弱超导,挑战传统理论。这为设计更高温(甚至室温)超导材料、打造更高效电子与量子器件带来新思路。

标签: 库珀对 电子相互作用 超导调控 高温超导 魔角双层石墨烯