学科: 材料科学与工程

梯度生物材料在组织工程、器官发育等领域应用广泛，但现有制备方法存在精度低、材料兼容性差等问题。本文开发了GRADE系统，通过声流控动态工程实现高精度梯度材料制备，支持多种生物材料，能调控干细胞机械感知，为基础研究和生物医学转化提供有力工具。

标签: GRADE平台 声流控工程 干细胞 梯度生物材料

发表于《自然·纳米技术》的研究揭示，电池材料内部微小应力会引发开裂，对电动汽车等高性能电池的耐用性和安全性至关重要。研究发现单晶阴极与多晶阴极的降解机制不同，需重新设计材料和策略以提升电池性能。

标签: 内应力 多晶阴极 降解机制

研究人员借助机器学习缩小材料组合范围，通过3D打印制成新型铝合金。该合金强度高、重量轻、耐热，在航空等工业领域应用潜力大，有望节省能源。

标签: 3D打印 可打印铝合金 机器学习 高强度耐热合金

非降解聚合物医疗器械的临床应用受限于难以消退的炎症，这种炎症会引发局部纤维化。植入物表面的生物分子信号持续激活巨噬细胞，使其表现出促纤维化行为。研究发现，植入后6周内，周围巨噬细胞持续依赖糖酵解代谢，葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）表达随时间和与植入物的距离增加，且与生物合成能力增强相关。多核巨噬细胞（植入物病理特征）尤其依赖糖酵解，转录组分析表明糖酵解是持续炎症的关键代谢机制。

标签: 巨噬细胞 异物反应 植入物周围纤维化 糖酵解 聚合物植入物

月球坑和熔岩管有望成为未来人类栖息地，但探索面临复杂地形。本文提出一种柔性可展开无气轮胎，能高效收纳多辆探测车且不影响机动性，具备良好承重和抗冲击能力，适用于月球坑洞探测。

标签: 探测车移动性 无气轮胎 月球熔岩管探测 柔性可展开轮胎

本研究通过自模板界面组装法合成垂直排列的二维共价有机框架（COF）纳米膜，解决了传统COF膜选择性不足的难题。其亚4埃层间通道能高效截留盐离子、小分子和有害化学物质，分离性能优于常规COF膜。

标签: 分子分离 垂直共价有机框架 层间通道 纳米过滤膜 自模板组装

关键矿物副产品是伴生于铜、金等主金属的天然元素，常被当作废料丢弃。研究显示，回收少量此类副产品即可显著影响美国供应链，减少进口依赖，兼具经济、战略及环境效益。

标签: 供应链 关键矿物副产品 国内资源 清洁能源 矿山废料

有机薄膜晶体管（TFT）在柔性显示屏、传感器和电路中应用广泛，需兼具高开关电流比和特征频率。高特征频率需短沟道长度，常引发短沟道效应，难以兼顾。本研究突破限制，实现300nm沟道长度下无有害短沟道效应，在≤3V低压下，柔性有机TFT同时达到10^10开关电流比和40MHz特征频率，满足柔性高频低压电子系统需求。

标签: 低压操作 开关电流比 有机薄膜晶体管 柔性电子 特征频率

高速有源超表面可实现超薄层时空光控，但长期受电导率与光损耗矛盾制约。本研究利用磷化铟薄膜平台，研制出1.5微米波段、17.5 GHz调制带宽、0.56 dB超低损耗的器件，比硅基快50倍，为光通信等领域开辟新可能。

标签: 光损耗 有源超表面 磷化铟薄膜 调制带宽 高对比度光栅

等离子体纳米结构可高效将光能转化为化学能，化学界面阻尼（CID）是关键机制。本研究探究金表面四种分子吸附物的CID与直流电阻率变化的关系，发现两种CID机制：一是通过直接共振电子跃迁，依赖等离子体能量；二是通过金属-分子界面的非弹性电子散射，对等离子体能量依赖性较弱。这些发现为理解等离子体阻尼微观起源和金属-吸附物能量转移提供新视角。

标签: 分子吸附物 化学界面阻尼 直流电阻率 等离子体金属-分子相互作用 表面等离子体共振