学科: 材料科学与工程

电子是化学与科技的核心，但常受限于原子。奥本大学团队研发出表面固定化电子化合物，解决了以往不稳定、难规模化的问题。其电子可聚集成量子比特“岛屿”或扩散成催化“海洋”，有望推动量子计算和催化剂技术变革。

标签: 催化 电子化合物 表面固定化电子化合物 量子计算

多稳态薄壳超材料结构能切换多种稳定形态且无需持续外力，其在自适应机器人（metabots）中的潜力尚未充分挖掘。本研究利用可展曲面设计的高可重构性超材料，通过折叠动态虚拟折痕实现单单元20种、四单元256种形态，结合柔性致动器制成无创抓取器、多步态跳跃/爬行机器人，可适应复杂地形，为高效能柔性机器人铺路。

标签: 动态虚拟折痕 可重构机器人体 多稳态超材料结构 形状变换 柔性致动器

软外翻机器人通过尖端外翻生长，与环境交互极小。现有转向机制难以微型化且难以在保持全柔性的同时实现多弯曲。本研究通过在机器人皮肤集成液晶弹性体（LCE）致动器，制造出毫米级、可转向、全柔性的外翻机器人，能在长度方向多点实现大弯曲角（>100°）。研究了压力和温度作为转向控制输入的效果，展示了其在外科手术和检测任务中的潜力，推动了用于精密受限环境的小型可转向软机器人的发展。

标签: 可转向机器人 毫米级机器人 液晶弹性体 软外翻机器人

麻省理工学院研究人员发现，即使经过标准工业加工，金属中的原子也无法完全随机排列，这种微妙的化学结构会持续存在。这一意外发现揭示了新物理原理，有望帮助工程师调整金属性能，应用于航空航天、半导体等领域。

标签: 位错缺陷 合金性能调控 工业加工 金属原子有序性 非平衡态

本研究聚焦自旋自由基有机半导体P3TTM。其分子含未成对电子，紧密堆积时电子作用类似莫特-哈伯德绝缘体。用该材料制成的单组分太阳能电池，光吸收后电子自然转移实现电荷分离，电荷收集效率近乎完美，或促成低成本轻质太阳能电池。

标签: P3TTM 单组分太阳能电池 电荷分离 自旋自由基有机半导体 莫特-哈伯德绝缘体

钻石不仅是珠宝，耶路撒冷希伯来大学与柏林洪堡大学研究人员利用特制纳米天线，将钻石中氮-空位中心发射的光子收集率提升至80%（室温下），大幅推进量子计算机、传感器和通信网络等实用化量子技术发展。

标签: 光子收集 氮-空位中心 纳米天线 量子技术 钻石

三位科学家因开发金属有机框架（MOFs）获2025年诺贝尔化学奖。这类多孔材料内部表面积巨大，有望用于气体存储、催化、药物递送等多种领域。

标签: 2025年诺贝尔化学奖 多孔材料 金属有机框架

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

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

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