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)

高效稳定“多金属”氧化物:助力酸性环境下高效产氧

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-30 00:07

学科: 冶金工程 化学工程与技术 材料科学与工程 计算机科学与技术

高效稳定“多金属”氧化物:助力酸性环境下高效产氧

为提升质子交换膜电解水制氢效率,本研究用人工智能+高通量实验方法,快速筛选出一种新型五元钌基高熵氧化物催化剂(RuNiFeMoCr)₃O₄。它在强酸性条件下既保持高活性,又显著抑制钌溶解,使电解槽在1 A/cm²电流密度下稳定运行超150小时,有望替代昂贵的铱基催化剂。

标签: 数据驱动材料发现 析氧反应 质子交换膜电解 钌基催化剂 高熵氧化物

用温度敏感水凝胶的内部结构,调控其“冷热可逆性”和导电能力,让假肢更懂你的触觉

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-29 20:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术

本文研发了一种新型离子生物凝胶,通过调控导电聚合物PEDOT:PSS的相形态(液-液分离或粘弹性相分离),在同一体系中兼顾温度响应可逆性与高电导率。该材料能稳定贴合带发头皮3天以上,皮肤接触阻抗低至1.6千欧·平方厘米,显著提升脑电信号采集稳定性,为长期可重复使用的触觉神经接口提供新方案。

标签: PEDOT:PSS 热可逆性 相形态调控 神经触觉 离子生物凝胶

用二维金属有机框架纳米片“加固”的氧化石墨烯滤膜,让海水淡化更高效

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-29 16:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

本研究开发了一种新型海水淡化膜:在多孔氧化石墨烯(PGO)层间原位生长二维铜基MOF纳米片(CuBDC),既防止膜在水中溶胀脱落,又形成精准筛孔。该复合膜在低能耗水载体渗透汽化(WCPV)中,每小时每平方米可产淡水89公斤,盐截留率超99.9%,年运行成本仅为传统反渗透的14%,为高效节能海水淡化提供了新方案。

标签: 氧化石墨烯膜 海水淡化 渗透汽化 金属有机框架 限域生长

能调节微波吸收的多孔碳载高熵陶瓷新材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-29 12:03

学科: 控制科学与工程 材料科学与工程 电子科学与技术 计算机科学与技术

能调节微波吸收的多孔碳载高熵陶瓷新材料

本文研发了一种新型4D打印微波吸收材料:它像金字塔一样可变形,由多孔碳负载的高熵陶瓷与形状记忆弹性体组成。加热到120℃后,材料能自动展开,使吸收频段从5.24GHz连续调谐至18GHz(覆盖C/X/Ku波段),且吸收率超99%。相比传统固定结构吸波材料,它带宽提升近两倍,为5G/6G通信、雷达隐身和微波治疗提供灵活高效的电磁防护新方案。

标签: 4D打印 分级多孔碳 形状记忆材料 微波吸收 高熵陶瓷

超材料让近距离热辐射传热更高效

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-29 08:01

学科: 光学工程 动力工程及工程热物理 材料科学与工程 电子科学与技术

本文首次在实验上证实:用特殊设计的‘超材料’(金环形谐振器阵列)可大幅提升纳米尺度下的热辐射传热效率,比普通材料高数倍。该技术有望用于高效废热回收和高灵敏红外探测。

标签: 热能收集 红外传感 表面声子极化激元 超材料 近场热辐射

量子材料中的“空腔诱导”吸引力

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-29 04:01

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

本文发现,利用太赫兹光腔中的光子,可在二维量子材料(如双层石墨烯)中诱导出电子与空穴之间的吸引力,形成类似激子的束缚态。该效应在较宽温度范围内稳定存在,为人工设计光与物质耦合的新奇量子物态提供了实验平台。

标签: 光-物质混合相 双层石墨烯 太赫兹光腔 激子样束缚态 超强耦合

硅晶体管的三维一体化集成

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-29 00:05

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

硅晶体管的三维一体化集成

本文提出一种新方法:用可卷曲转移印刷技术,将超薄单晶硅纳米膜(≤10纳米)在400℃低温下逐层堆叠,制成三维集成电路。该技术兼容芯片后道工艺,能批量制造高性能、高密度的硅基晶体管,性能接近传统前道工艺器件,为低成本研发和小批量原型验证提供了可行路径。

标签: 卷转印工艺 后道工艺兼容 无结晶体管 硅纳米膜

质子“快递”纳米膜,让燃料电池更强劲

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-28 18:02

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 能源动力

质子“快递”纳米膜,让燃料电池更强劲

本文开发了一种新型质子传导膜:用纳米级磷酸酸液‘桥接’单层石墨烯与氮化硼纳米片,形成双层结构。该膜在250°C无水高温下仍能快速、稳定地传导质子,使氢燃料电池功率密度达1011毫瓦/平方厘米(为同类膜最高之一),甲醇燃料电池也表现优异,且耐甲醇渗透能力强。

标签: 二维纳米片 磷酸 纳米限域 质子传导膜 高温燃料电池

能导电的微针助力干细胞治疗心肌梗死

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-28 15:02

学科: 临床医学 材料科学与工程 生物医学工程

能导电的微针助力干细胞治疗心肌梗死

心肌梗死(心脏病发作)后心脏难以自我修复。本研究开发了一种新型‘压电微针贴片’,能将干细胞精准递送到受损心脏部位,并利用超声波激发微针产生微电流,从而‘唤醒’干细胞并促进心肌细胞自愈。动物实验证明,该方法显著减少心肌坏死和疤痕形成,改善心脏结构与功能。

标签: 压电微针 干细胞治疗 心肌再生 心肌梗死 超声刺激

一种利用太阳能从复杂卤水中提取锂的双膜吸附蒸发器

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-28 12:01

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

一种利用太阳能从复杂卤水中提取锂的双膜吸附蒸发器

本文介绍了一种新型太阳能锂提取装置:双膜-吸附蒸发器。它利用太阳能驱动,通过渗透膜和锂锰氧化物吸附材料协同工作,能高效从含镁、钙等杂质离子的盐湖卤水中提取锂,锂对镁的选择性提高10倍以上,且无需额外能源,长期运行稳定。

标签: 双膜-吸附蒸发器 太阳能提锂 渗透膜 锂选择性分离 锂锰氧化物