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 370 篇文章)

人造皮肤学会章鱼的伪装绝技

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-07 08:02

学科: 机械工程 材料科学与工程 生物医学工程

章鱼通过色素细胞和乳突独立控制肤色与纹理,形成复杂伪装系统。《自然》中Doshi团队研发的人造‘光子皮肤’,其柔软聚合物薄膜能独立改变颜色和表面形貌,实现了合成材料此前难以企及的自然仿生功能。

标签: 光子皮肤 合成材料 章鱼伪装 颜色与纹理控制

地球上最顽强的微生物,或能助人类移居火星

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-07 04:02

学科: 土木工程 天体生物学 材料科学与工程 环境科学与工程

火星曾有浓厚大气层,如今环境恶劣。研究受地球微生物启发,利用生物矿化作用,让细菌合作将火星土壤转化为类混凝土材料,助力未来火星栖息地建设,为人类定居奠定基础。

标签: 3D打印 微生物共培养 火星风化层 生物矿化作用

让我们的化学品摆脱化石燃料

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-07 02:02

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

去化石碳化是可持续发展领域的新概念,指逐步淘汰化石燃料时,通过大气、植物、废弃物等可持续碳源生产碳基化学品。全球嵌入式碳需求预计2050年翻倍,但需解决生物质土地使用、废弃物回收技术及二氧化碳转化能耗等挑战,研究与政策支持至关重要。

标签: 二氧化碳捕集 化学回收 去化石碳化 可持续碳源 生物质

小颗粒金属中晶界变形的奥秘揭秘

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-06 06:03

学科: 力学 材料科学与工程

位错是决定传统金属和合金力学性能的晶体缺陷。当位错稀缺或受限时(如纳米晶体中),晶界机制可能代偿并导致永久变形,剪切-迁移耦合被认为是其中高效过程,但晶界迁移产生的剪切量化一直无共识。本研究实验表明,在细晶多晶体中,该剪切与晶界取向差无关且效率低。这支持晶界新认知:并非具有本征“耦合因子”的缺陷,而是含特殊失配位错的特定晶格,其决定晶界力学性能;同时证实多晶体可无位错塑性变形但效率低,为解释纳米晶金属在低温和室温下延展性差提供可能途径。

标签: 剪切耦合 塑性变形 晶界迁移 纳米晶金属

一道消失的闪光揭示了分子的秘密

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-05 20:03

学科: 光学工程 化学 材料科学与工程 物理学

液体在生物和化学中至关重要,但因其结构不固定且分子相互作用极快,长期难以深入研究。美国俄亥俄州立大学和路易斯安那州立大学团队用高次谐波光谱(HHS)首次实现液体中超快分子动态观测,发现氟苯-甲醇混合液中特殊的溶质-溶剂相互作用,为化学、生物学等领域提供新工具。

标签: 分子动力学模拟 液体中超快化学 液体结构 溶质-溶剂相互作用 高次谐波光谱

一个简单的化学方法有望解决塑料污染难题

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-05 12:03

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

一个简单的化学方法有望解决塑料污染难题

顾教授团队受自然界聚合物启发,设计出含内置薄弱点的塑料。这类塑料无需高温或强化学物质,在日常条件下即可降解,且降解时间可通过分子结构调控,有望解决现代塑料难降解的难题。

标签: 仿生塑料 化学键 可编程降解 可降解塑料 聚合物设计

可调控的分子传输MXene膜晶体管

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-04 22:01

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

研究发现,对导电层状MXene膜施加栅电压可动态调控离子和中性溶质的渗透速率及尺寸截留,其机制与膜-溶液界面的唐南平衡有关,而非层间距变化。交流电压下还能通过扩散渗透流振荡增强渗透,为分子分离提供新方法。

标签: MXene膜 分子传输 动态调控 唐南平衡 扩散渗透流

身体对异物反应的新发现

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-04 21:04

学科: 免疫学 材料科学与工程 生物医学工程

免疫细胞能量使用的差异会引发长期炎症,而葡萄糖摄取量增加与植入材料周围瘢痕组织的形成密切相关。

标签: 免疫代谢 巨噬细胞 异物反应 生物材料 糖酵解

一种新凝胶或可帮助失声者恢复说话能力

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-03 21:01

学科: 临床医学 材料科学与工程 生物医学工程

一种新凝胶或可帮助失声者恢复说话能力

声带瘢痕形成常导致永久性失声。现有注射材料易降解需反复注射,增加损伤风险。新研发水凝胶在早期测试中可维持数周,助力声带愈合,适用于老年人、嗓音工作者等。研究计划进一步模拟及临床试验,有望减少重复治疗。

标签: 声带 声音丧失 水凝胶 点击化学 生物材料

一次简单的转动,揭开罗马玻璃1500年前的秘密

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-03 00:02

学科: 材料科学与工程 考古学 艺术学 计算机科学与技术

2023年2月,华盛顿州立大学艺术史教授兼玻璃吹制师梅雷迪思研究罗马玻璃笼杯时,因翻转杯子发现背面被忽视的抽象符号实为制造者标记,揭示出古代玻璃工匠的协作作坊网络,改变了对罗马玻璃制作的认知。

标签: 制造者标记 古代玻璃制作 玻璃工匠作坊 罗马玻璃笼杯