学科: 化学工程与技术

加州大学圣塔芭芭拉分校团队研发出一种新型‘阳光电池’材料：它能吸收阳光、以化学键形式储存能量，并按需释放热量。无需大型电池或电网支持，1公斤材料储热超1.6兆焦耳（是锂电池的近2倍），还能在常温下烧开水，未来可用于离网取暖和家用热水系统。

标签: 分子太阳能储热 可逆光响应材料 嘧啶酮 离网供热 阳光电池

美国南佛罗里达大学团队首次揭示了碳黑如何让橡胶变强的奥秘：微小碳黑颗粒像‘内部支架’一样阻止橡胶拉伸时变薄，迫使它抵抗体积膨胀，从而大幅提升强度和刚度。这一发现终结了百年来的经验式试错，为更安全、更耐用的轮胎和工业橡胶部件设计奠定科学基础。

标签: 分子动力学模拟 橡胶强化机制 泊松比 碳黑增强橡胶 魔力三角

钙钛矿太阳能电池效率受限于钙钛矿层与电荷传输层界面处的能量损失。本研究设计了一种新型分子配体，通过氮原子取代苯环碳原子形成吡啶或嘧啶结构，使单个分子能同时以两种方式牢固‘锚定’在钙钛矿表面，既修复界面缺陷，又不阻碍电子传输，最终实现26.85%的稳定光电转换效率和优异的长期户外稳定性。

标签: 分子配体设计 器件稳定性 界面缺陷钝化 立体电子效应 钙钛矿太阳能电池

科学家首次发现植物合成抗癌抗炎物质‘异 Mitraphylline’的关键酶，破解了其天然形成之谜，为绿色、低成本量产该珍贵药物成分开辟新路径。

标签: 天然产物生物技术 植物合成酶 绿色药物合成 螺环氧化吲哚生物碱

科学家发现，在纳米狭缝中受限的水能在相对温和的条件下（约400开尔文、数吉帕压强）变成一种新型‘分子超离子态’：水分子保持完整，但质子能像气体一样高速移动，导电性媲美液体电解质。这为室温高效离子导体和新型能源材料开辟了新路径。

标签: 氢键网络 纳米受限水 质子传导

香港大学黄明欣教授团队研发出一种新型不锈钢SS-H₂，能在高电压海水电解制氢的严苛环境中抗腐蚀，性能媲美昂贵的钛材，成本却低得多，为低成本、大规模绿色制氢提供了新可能。

标签: 双钝化 海水电解 耐腐蚀不锈钢 高电位稳定性

美国加州大学河滨分校研究发现，一种叫双三氟虫脲的化学物质能干扰干木白蚁蜕皮过程，阻止其合成新外骨骼所需的几丁质，从而在约两个月内消灭整个蚁群。该方法毒性低、对人畜安全，且可通过白蚁相互喂食在巢内传播，有望替代需全屋熏蒸的传统治蚁方式。

标签: 几丁质合成抑制剂 双三氟虫脲 局部点施防治 干木白蚁 肛饲传播

本文介绍合成生物学如何利用改造微生物治理环境污染，如微塑料、重金属、爆炸物残留和工业废气。科学家从自然界寻找能降解污染物的细菌，再通过基因编辑提升其效率与适应性，让‘清道夫微生物’更快速、彻底地修复水、土、气。

标签: 合成生物学 基因工程菌 微生物修复 环境污染治理 生物循环利用

本文提出一种‘分子骨架编程’新策略，用2-氯嘧啶作为‘前中介体’，在电池反应中自动激活为高效中介体，加速硫正极的氧化还原循环；结合量子化学与机器学习，精准设计分子结构，使锂硫电池在14.2安时软包电池中实现800次循环后容量保持率达81.7%，能量密度达549瓦时/千克。

标签: 分子骨架编程 前中介体 芳香亲核取代 量子化学与机器学习 锂硫电池

化学合成常面临两大难题：如何倒推设计合成路线（逆合成），以及如何理解反应中电子如何一步步移动（反应机理）。瑞士洛桑联邦理工学院团队开发新AI工具Synthegy，用大语言模型像‘化学顾问’一样，听懂化学家的日常语言指令（如‘先成环’‘少用保护基’），帮计算机筛选更合理、更高效的合成方案，让非计算专长的化学家也能轻松上手。

标签: 化学人工智能 反应机理 合成规划 大语言模型 逆合成分析