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 772 篇文章)

科学家找到了用3D打印技术制造地球上最硬金属之一的方法

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-14 14:01

学科: 冶金工程 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程

研究人员开发出一种新型3D打印技术,用激光加热金属丝辅助沉积碳化钨-钴硬质合金,只在需要部位精准成形,大幅减少昂贵原料(钨、钴)浪费,同时保持工业级高硬度(超1400 HV)和强度,为制造更便宜、更耐用的切削刀具和模具开辟新路径。

标签: 激光增材制造 热丝激光辐照 硬质合金 维氏硬度 镍基中间层

用“分子尺子”调控金属有机框架材料的孔洞大小和形状,提升过滤膜分离效果

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-14 09:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程 能源动力

用“分子尺子”调控金属有机框架材料的孔洞大小和形状,提升过滤膜分离效果

传统石油蒸馏耗能巨大。本研究开发了一种新型金属有机框架(MOF)分离膜,通过调控分子侧链长度和光照诱导结构变化,实现孔径从0.41到0.68纳米的宽幅调节和亚纳米级精准微调。该膜可将混合烷烃(C6–C16)逐级分离,使正己烷纯度从25%大幅提升至92.2%,且全程无需高温高压,节能高效。

标签: 偶氮苯 孔径调控 石油馏分 膜分离 金属有机框架

快速制备强韧超薄离子凝胶薄膜,助力高性能生物电子设备

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-14 03:03

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

快速制备强韧超薄离子凝胶薄膜,助力高性能生物电子设备

本文介绍一种快速制备超薄离子凝胶薄膜的新方法:将聚乙烯醇(PVA)溶液接触离子液体后,几秒内自发形成强韧、导电、稳定且紧贴皮肤的薄膜。该薄膜厚度仅13–103微米,强度高、延展性好、透气不致敏,可直接在皮肤上‘绘画式’成膜,用于高保真采集心电(ECG)和肌电(EMG)信号,也可作为柔性电路基底。

标签: 柔性电子 生物电极 离子凝胶 聚乙烯醇 自组装

常温下用电化学法将蒽醌还原制备高纯度双氧水

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-13 04:01

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

本文提出一种新型电化学方法,在常温常压下用水和甲醛为原料,高效生产高纯度双氧水(H₂O₂)和高价值甲酸盐。相比传统蒽醌法,该方法不使用氢气,碳排放降低71%,无爆炸风险,产物不含酸碱杂质,5小时即可产出6.5%浓度的双氧水,法拉第效率达83%,电极稳定运行超360小时。

标签: 电化学加氢 离子液体 绿色制造 蒽醌法

卤化物钙钛矿界面动态变化的多模式电子显微镜观测

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-12 08:01

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

卤化物钙钛矿LED虽有高效率、低成本潜力,但工作时极易失效。本研究首创多模态原位电子显微技术,在纳米尺度上实时‘看见’器件工作时的结构与化学变化,发现失效并非源于发光层主体,而是始于电子/空穴传输层与钙钛矿之间的界面:界面处产生金属铅、富铅副产物及晶粒碎裂,并伴随铝电极被氯离子腐蚀生成绝缘氯化铝。该发现为提升钙钛矿LED寿命提供了明确改进方向。

标签: 原位电子显微镜 界面失效 界面应力 离子迁移 钙钛矿LED

科学家将废旧汽车铝材“变废为宝”,制成高性能新材料用于新车

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-11 12:04

学科: 冶金工程 机械工程 材料科学与工程 环境科学与工程

科学家将废旧汽车铝材“变废为宝”,制成高性能新材料用于新车

美国橡树岭国家实验室研发出新型再生铝合金融合技术‘岭合金’(RidgeAlloy),能将废旧汽车铝板废料直接升级为高强度、高安全性的汽车结构件用材,大幅降低能耗和成本,推动铝资源国内循环利用。

标签: 轻量化材料

如何让硅太阳能电池更高效地收集电流

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-11 10:02

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术

本文介绍了一种新型混合背接触硅太阳能电池,通过巧妙结合多种先进技术,将光电转换效率提升至27.62%,接近世界最高水平。它省去了电池正面的金属电极,减少遮光损失,同时增强光线吸收和电子收集效率,为低成本、高效率光伏产业化提供了新路径。

标签: 光捕获 晶硅光伏 混合背接触太阳能电池 表面钝化 载流子收集

高效银空位均匀分布的量子点发光二极管及全彩显示屏

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-10 18:03

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

高效银空位均匀分布的量子点发光二极管及全彩显示屏

本研究开发了一种多步温控合成法,使银空位在AgInGaS量子点中均匀分布,并构建双层壳结构,成功制备出高纯度红、绿、蓝三色量子点。其发光效率高、光谱窄,制成的LED外量子效率达13.2%(红)、8.0%(绿)、2.9%(蓝),并实现2032像素/英寸的全彩高分辨显示,为无镉环保高清显示技术提供新路径。

标签: 全彩高分辨显示 双层壳结构 无镉环保显示 银空位均匀分布

科学家造出“超滑”纳米孔,大幅提升蓝色能源发电效率

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-10 10:01

学科: 动力工程及工程热物理 材料科学与工程 环境科学与工程 纳米科学与工程

科学家用脂质涂层改造纳米孔,大幅提高海水与河水交汇处盐差发电的效率。新膜材料使离子流动更快、摩擦更小,输出功率达15瓦/平方米,是现有技术的2–3倍,为实用化蓝色能源迈出关键一步。

标签: 水合润滑 盐差发电 离子传输 脂质涂层纳米孔 蓝色能源

用电致发光钙钛矿量子点打造的“节能多任务学习”神经网络

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-10 06:03

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术 计算机科学与技术

用电致发光钙钛矿量子点打造的“节能多任务学习”神经网络

本文提出一种新型双输出人工突触芯片,利用钙钛矿量子点发光特性,让同一硬件单元能同时处理年龄预测、人种识别和图像重建三项任务。相比传统单任务芯片或GPU加速器,该方案计算速度提升近47%和29%,能耗降低8倍至32倍,为低功耗智能机器人和便携医疗设备提供新可能。

标签: 人工突触 多任务学习 电致发光 钙钛矿量子点