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 735 篇文章)

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

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