学科: 材料科学与工程

可编程形状变形材料在软机器人和生物医学工程中潜力巨大，但复杂3D形变的可逆精确控制仍存挑战。本文提出剪切辅助数字光处理4D打印策略，实现介电液晶弹性体（DLCE）力学各向异性的时空编程。打印的DLCE执行器在电场下展现可逆多维形变（如弯曲、扭转），并开发逆设计算法将目标3D表面转化为打印任务。亚毫米级精度重构熊猫脸、仿生植物和黄河地貌等复杂几何结构，显示在软机器人和自适应系统中的应用前景。

标签: 4D打印 介电液晶弹性体 可逆3D形变 逆设计算法

哥廷根大学牵头的新研究首次在石墨烯中直接观测到“弗洛凯效应”，证实弗洛凯工程可用于石墨烯等金属和半金属量子材料。这为利用激光脉冲精准调控量子材料特性、开发未来电子和量子计算机等技术奠定基础。

标签: 弗洛凯工程 弗洛凯效应 拓扑特性 石墨烯 量子材料

美因茨大学研究人员开发出新型锰基金属配合物，合成简单、激发态寿命达190纳秒（创纪录），为光化学提供可持续替代方案，有望用于大规模清洁能源如制氢。

标签: 光化学 制氢 清洁能源 激发态寿命 锰基金属配合物

甲基铵使柔性钙钛矿太阳能组件不稳定。本研究用无甲基铵的甲脒铯铅碘材料，通过双面退火解决低温退火的界面空隙，将相变方向从自上而下逆转为自下而上，获均匀大晶粒薄膜。组件效率19.1%，107次-40°至85°C热循环损失约10%；小器件85°C、1 Sun光照1176小时保持98%效率。

标签: 功率转换效率 双面退火 柔性钙钛矿太阳能组件 热稳定性 甲脒铯铅碘

钙钛矿太阳能电池虽向商业化迈进，但钙钛矿层不稳定且含毒铅。封装可提升稳定性并抑制铅泄漏，然而户外使用中封装材料易受损，降低封装效果。本研究报道一种由离子聚集体介导的快速自修复封装剂EP，其动态离子聚集体能驱动分子链运动，50°C下6分钟内可完全修复裂纹。EP封装器件在恶劣天气下铅封存效率超99%，经1500小时湿热测试和300次热循环后，分别保留初始效率的95.17%和93.53%。

标签: 离子聚集体 自修复封装剂 钙钛矿太阳能电池 铅泄漏抑制

离子凝胶因高离子导电性和环境稳定性在软机器人、能源系统和生物电子界面等领域前景广阔，但兼具高强度和抗断裂性仍具挑战。本研究通过调控溶剂-溶质相互作用，制备出高强度（约65.4兆帕）、高断裂能（约607千焦/平方米）的复合离子凝胶，可承载自身重量5000多倍，且具有抗干燥、透气等特性，有望用于可穿戴生物电子和慢性伤口愈合电子绷带等领域。

标签: 可穿戴生物电子学 慢性伤口愈合 机械性能 溶剂工程 离子凝胶

英国纽卡斯尔大学和伯明翰大学科学家研发出一种清洁节能的特氟龙（PTFE）回收新方法：仅用钠金属和机械摇晃，在室温下无需有毒溶剂即可分解废弃特氟龙，将其转化为牙膏等用品中的有用氟化物，变废为宝。

标签: 循环经济 机械化学 氟回收 特氟龙回收 聚四氟乙烯

为支持绿色能源转型，2050年需每年可持续供应6000万吨铜、1000万吨镍和100万吨钴。陆地储量减少，深海多金属结核成替代选择。现有提取法流程长、能耗高、碳排放大（镍45吨/吨、钴28吨/吨、铜4吨/吨）。本文提出无化石氢等离子体还原法，以绿氢和可再生能源驱动，一步完成煅烧、熔炼、还原和精炼，直接碳排放减少90%，能效提升18%，还能通过热处理选择性回收铜且无需酸或还原剂，为结核提取关键金属提供更可持续经济的途径。

3D死灵打印技术将雌蚊口器改造为高分辨率3D打印喷嘴，线宽达20μm，优于商用喷嘴约100%，可承受60kPa压力，能打印蜂窝、枫叶等复杂结构及包裹细胞的生物支架，为先进制造和微工程提供可持续创新方案。

标签: 3D打印喷嘴 3D死灵打印 生物材料 生物混合制造 蚊子口器

固态电池对可持续储能至关重要，具备长寿命、耐低温和高安全性等优势，但稳定固态电解质与界面的设计仍是重大挑战。人工智能作为颠覆性催化剂，为材料发现和能源系统重构带来新可能。本文综述其在电解质和界面工程中的应用进展，分析挑战并提出构建智能生态系统的路线图，有望加速可持续电池技术发展。

标签: 人工智能 固态电池 智能生态系统 电解质工程 界面工程