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 638 篇文章)

一种金属“牺牲”助力快速合成多种元素纳米合金

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-13 05:48

学科: 冶金工程 化学工程与技术 材料科学与工程 纳米科学与工程

过去二十年材料科学的热门领域是高熵合金(HEAs)的发展,其具有优异理化性质,但传统制备方法耗时、高温、设备复杂且难控纳米结构。张等人在《自然》发表可控节能新方法,用液态金属作牺牲介质制备特定形状、结晶度和成分的纳米级HEAs。

标签: 材料合成 液态金属 纳米材料 高熵合金

一种耐高温氧化的柔韧铬钼合金

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 13:31

学科: 冶金工程 化学工程与技术 机械工程 材料科学与工程

尽管可再生能源发展迅速,但提高化石燃料或合成燃料的能量转换效率仍是挑战(如远程飞机发动机未来数十年仍需使用)。提高工作温度是途径之一,需用难熔元素基材料替代单晶镍基高温合金。本文首次研发出单相Cr-36.1Mo-3Si合金,它能满足关键要求:在1100°C高温下抗粉末化腐蚀、氮化和氧化皮剥落,且室温下有足够压缩延展性。以往解决氧化/氮化问题的尝试均导致延展性下降。

标签: Cr-Mo-Si合金 室温延展性 难熔元素基合金 高温抗氧化性

揭秘钴催化中的“分子钥匙”:带负电的有机钴如何精准完成立体化学反应

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 07:16

学科: 催化化学 化学 有机化学 材料科学与工程

揭秘钴催化中的“分子钥匙”:带负电的有机钴如何精准完成立体化学反应

本研究开发了一种轴向配体活化策略,首次实现了钴催化氢原子转移(Co-MHAT)中烷基-CoIII中间体的亲核反应性,通过立体专一的背面-背面取代路径,成功实现了非活化烯烃的氧化还原中性环丙烷化反应。

标签: 亲核反应 氢原子转移 环丙烷化 立体专一性 钴催化

科学家造出薄如纸的“人造小太阳”

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 01:06

学科: 光学工程 控制科学与工程 材料科学与工程 电子科学与技术

科学家造出薄如纸的“人造小太阳”

该研究展示了超薄、大面积量子点LED的可行性,其光谱接近太阳光,可用于护眼显示、室内照明及农业等领域。

标签: 低电压 护眼照明 自然光谱 量子点LED 高显色性

科学家造出会“自己动”的磁力灯

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 01:05

学科: 控制科学与工程 智能科学与技术 机械工程 材料科学与工程

北卡罗来纳州立大学研究人员开发出一种可编程的弹性灯笼结构,具有多种稳定形态,能通过压缩或扭转实现快速形状切换,并可用于软体机器人和智能材料。

标签: 可编程形状 多稳态结构 弹性能量 磁控 软体机器人

用折纸方法让硅胶材料变得更坚固

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 20:47

学科: 化学工程与技术 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程

本文提出一种通过PMMA/丙酮溶液溶胀实现硅胶基折纸结构机械强化的新方法。该技术利用溶胀-收缩机制在聚合物链层面形成紧密嵌合界面,使折纸结构承重能力超过自重5.8万倍,并成功应用于抗冲击仿虫机器人。

标签: PMMA 仿生机器人 收缩嵌合 机械强化 硅胶折纸

用新型中性脂质替代胆固醇和PEG脂质,实现mRNA精准靶向脾脏

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 20:46

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程 药学

用新型中性脂质替代胆固醇和PEG脂质,实现mRNA精准靶向脾脏

脾脏是疫苗开发的重要靶点,但现有脂质纳米颗粒(LNPs)主要在肝脏积累,限制了其疗效。本研究通过用两性离子型可电离脂质替代传统LNP中的胆固醇和聚乙二醇(PEG)脂质,开发出新型三组分LNP(ThrCo),使肝脏积累减少约70%,脾脏mRNA翻译效率提高4.5倍,显著增强免疫反应。

标签: mRNA疫苗 两性离子脂质 癌症免疫治疗 脂质纳米颗粒 脾脏靶向

新型防水防污纳米薄膜助力锂电池升级

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 20:46

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 纳米科学与工程 能源动力

本研究开发了一种可扩展的梯度两性离子聚合物纳米薄膜(G-ZWP),用于稳定锂金属电池中的固态电解质界面。该薄膜通过无溶剂气相沉积法制备,具有高离子导电性和抗还原稳定性,显著提升电池循环寿命,实现超过2000小时的稳定充放电,并适用于钠、锌等其他金属电池系统。

标签: 两性离子聚合物 固态电解质界面 梯度纳米薄膜 电化学稳定性 锂金属电池

稀有气体与多孔材料的相互作用:用氙和氪的核磁共振揭示秘密

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 19:07

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 核科学与技术 环境科学与工程

本文利用129Xe和83Kr核磁共振技术,研究了八种金属有机框架材料(MOFs)对氙气和氪气的吸附行为。研究表明,多数MOFs在γ辐射下保持稳定,且氙气吸附能增强材料稳定性。研究为核废料处理中惰性气体分离提供了分子层面的设计依据。

标签: 惰性气体吸附 核磁共振 金属有机框架

数字孪生技术让三维空间中的有机物检测更灵敏

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 17:27

学科: 光学工程 化学 材料科学与工程 计算机科学与技术

数字孪生技术让三维空间中的有机物检测更灵敏

本文介绍了一种基于数字孪生技术的新型方法,用于实现对辐射敏感有机样品的三维光谱成像。该方法显著减少了X射线拉曼成像所需时间,同时避免样品损伤,为生物、化学和材料科学中的脆弱样品研究开辟了新途径。

标签: X射线拉曼成像 三维化学成像 光谱优化 数字孪生 辐射敏感样品