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 639 篇文章)

一种带双缓冲层的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-11 03:06

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术 能源动力

钙钛矿/硅叠层太阳能电池是下一代光伏技术的有力候选。本研究通过双缓冲层策略,使柔性电池实现33.4%(小面积)和29.8%(晶圆级)的高功率转换效率,且弯曲和热循环后仍保持97%以上效率,提升了耐用性。

标签: 功率转换效率 双缓冲层 柔性太阳能电池 耐久性 钙钛矿/硅叠层太阳能电池

在一种层状磁性材料中用电激发特殊的光与物质混合态

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-11 00:04

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

光与物质激发的耦合是实现光子相互作用的关键,对高效光电子器件至关重要。本研究在范德华反铁磁体CrSBr中实现了自杂化极化激元的电激发,通过石墨烯隧道结中隧穿电子向邻近CrSBr层强束缚激子的能量转移,可激发双层至250纳米厚度的晶体。电致发光的强线偏振证实激子起源,为电生成极化激元和未来自旋电子器件提供新途径。

标签: 电激发 自杂化激子极化激元 范德华反铁磁体 铬硫溴化物 隧穿电子

用智能聚焦激光技术轻松打造三维生物电子器件

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-11 00:04

学科: 光学工程 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术

用智能聚焦激光技术轻松打造三维生物电子器件

下一代生物电子界面需要柔软、微型化且能与生物组织无缝集成的器件。传统制造方法存在局限,而动态自动聚焦3D脉冲激光微加工技术(d-3DPLM)利用纳秒脉冲近红外激光,可快速、低成本加工多种材料,制造复杂3D结构的生物电子器件,如触觉贴片、诊断阵列和红光治疗隐形眼镜,助力提升其性能与生物整合度。

标签: 3D生物电子学 动态自动聚焦激光微加工 生物电子界面 脉冲激光加工

可拉伸的柔性电子设备:基于弹性双类型晶体管的新技术

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-10 15:04

学科: 信息与通信工程 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术

可拉伸的柔性电子设备:基于弹性双类型晶体管的新技术

弹性互补集成电路对可穿戴健康监测器、柔性机器人等新兴应用至关重要,但因p型和n型弹性晶体管性能失衡而发展滞后。本研究报道全拉伸互补集成电子器件,结合金属碳纳米管掺杂聚合物的n型晶体管与半导体碳纳米管网络的p型晶体管,分层结构使其在50%应变下性能稳定,可制成逻辑门,并实现拉伸触觉传感皮肤,有望用于动态生物系统集成。

标签: 可拉伸互补集成电子器件 弹性晶体管 碳纳米管 触觉传感皮肤 逻辑门

一种能实时自动设计新型超材料的智能系统

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-09 20:50

学科: 信息与通信工程 光学工程 材料科学与工程 计算机科学与技术

一种能实时自动设计新型超材料的智能系统

当前纳米光子学创新依赖专家,设计周期耗时长、计算量大且常非最优。我们推出MetaChat,这一多智能体框架能将语义描述的光子设计目标自动、近实时转化为高性能自由形态器件布局。其Agentic Iterative Monologue范式实现多步推理,特征线性调制麦克斯韦替代求解器加速设计。在自由形态介质超表面上验证,设计速度较传统方法快多个数量级,为多物理创新提供科学计算蓝图。

标签: Agentic Iterative Monologue范式 FiLM WaveY-Net替代求解器 MetaChat框架 多智能体设计 自由形态超表面

弯曲石墨前驱体制备出超硬又耐裂的新型钻石材料

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-09 20:50

学科: 化学 机械工程 材料科学与工程 物理学

弯曲石墨前驱体制备出超硬又耐裂的新型钻石材料

钻石材料的硬度与韧性难以兼顾,限制了其在极端环境中的应用。本研究受含羞草启发,设计微尺度弯曲石墨前驱体,在高温高压下形成立方-六方金刚石异质结构,硬度(169吉帕)和韧性(15.7兆帕·米¹/²)分别比单相纳米多晶金刚石提升36%和104%,为超硬材料性能优化提供新方法。

标签: 仿生微观结构工程 弯曲石墨前驱体 硬度-韧性协同 立方-六方金刚石异质结构 高温高压合成

斯坦福发现神奇晶体,或将改变量子技术

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-09 17:33

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

斯坦福发现神奇晶体,或将改变量子技术

斯坦福工程师发现钛酸锶(STO)在极低温下性能更优,光学和机械特性不仅不减弱反而增强,远超同类材料,有望加速量子计算、激光系统和太空探索等领域的发展。

标签: 低温器件 极低温性能 量子计算 钛酸锶 非线性光学材料

DNA的隐藏力量将改变我们制造药物的方式

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-09 17:24

学科: 化学 材料科学与工程 生物学 药学

许多药物是手性分子,存在两种镜像形式,在体内效果不同,生产所需形式是药物研发难题。新DNA引导方法利用DNA磷酸基团吸引带正电分子,通过离子配对引导反应,可使其更清洁、简单且环保可持续,研究发表于《自然·催化》,助力下一代药物开发。

标签: DNA引导方法 手性药物 磷酸基团 离子配对 绿色化学

一项“非常奇特”的量子发现打破了物理定律

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-09 15:05

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 量子力学

一项“非常奇特”的量子发现打破了物理定律

密歇根大学李教授团队发现绝缘体中的量子振荡源于材料内部而非表面,这一“新二元性”发现(材料兼具导体与绝缘体特性)为量子物理研究带来新方向。

标签: 体内在效应 新二元性 硼化镱 绝缘体 量子振荡

MIT量子新突破:向室温超导迈进

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-08 20:24

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 计算机科学与技术

MIT量子新突破:向室温超导迈进

传统超导体需极低温,而麻省理工学院研究人员在魔角扭曲三层石墨烯(MATTG)中发现非常规超导证据。他们测量到独特的超导能隙,机制异于传统材料,或为室温超导研究铺路。

标签: 扭曲电子学 超导能隙 非常规超导体 魔角扭曲三层石墨烯