奇材进展

前沿热点

非“铜”凡响

铜的使用和发展一直贯穿人类文明始终。1991年发现的史前人类奥兹冰人（Ötzi）的随身物品是一把锋利的铜斧。20 24年我们爱不释手的手机中也有铜做成的电路板。古老的铜，在历经三次工业革命之后，依然是离我们人类最近的工具。

发布时间： 2025-01-11阅读次数： 17
未知磁性超导态的新发现

在量子态中，磁性与超导通常被认为是互斥的，然而磁性超导在晶格阻挫体系中的关联并非没有可能。笼目（kagome）晶格是由共用顶点连接组成的三角形晶格，这是一种具有几何阻挫的晶体结构。研究表明，在笼目晶格中，材料的超导性与磁性存在密切关键关联，现已成为量子领域研究的热点。有关笼目结构的最早起源，我国南方科技大学科学家殷嘉鑫与考古学家发现笼目记载起源于秦汉时期的古中国。此后，他们进行了深入探索，进一步推动了拓扑笼目材料的研究，特别是对笼目超导体类材料CsV3Sb5时间反演对称性破缺性质的研究。然而，它们的超导基态的性质仍然难以捉摸，该领域的研究仍然充满挑战。

发布时间： 2025-01-04阅读次数： 59
双金属协同催化领域取得重要突破

8月30日，上海交通大学化学化工学院张万斌教授团队与中国科学院上海有机化学研究所麻生明院士团队合作，在《Science》上发表了一项突破性研究成果，题为：“Stereodivergent access to non-natural α-amino acids via enantio- and Z/E-selective catalysis”。该研究通过配体控制的三组分组装，使用简单易得的芳基碘、联烯和醛亚胺酯，高效合成含有E-和Z-三取代烯烃的对映富集的非天然α-四取代氨基酸。通过协同双手性金属催化策略，首次利用π-烯丙基金属化学成功实现了烯烃构型和中心手性的完全立体控制[(E,R), (Z,R), (E,S), (Z,S)]。

发布时间： 2024-12-31阅读次数： 26
首创无缺陷石墨烯箔量产，颠覆电池安全的革命性技术！

在锂离子电池（LIB）中，热失控是一个极其严重的安全问题。当电池内部的热量生成速率超过其散热速率时，局部温度会迅速升高，可能触发一系列连锁反应。这种情况通常源于电池在高功率输出、过度充电、外部加热或机械损伤等条件下运行，导致内部材料的化学反应加剧，并进一步生成热量。

发布时间： 2024-12-30阅读次数： 31
基于浮游双金属催化剂的30 cm长碳纳米管阵列的高产率和高均匀性制备

超长碳纳米管（CNTs）被誉为诸多前沿领域的理想材料。然而，受限于其极低的产量，超长CNTs的实际应用仍难以广泛展开。为此，迫切需要探索新的方法，以提升超长CNTs的生长效率，并在宏观尺度上减轻其面积密度的衰减，从而为其实际应用奠定坚实的基础。为了解决这一问题，清华大学化工系张如范副教授课题组提出了一种简便、通用且可控的原位合成浮动双金属催化剂（FBCs）的方法，用于生长产量高、均匀性好的超长CNT阵列。基于筛选和优化后的FeCu催化剂，实现了长度达30 cm、阵列密度达8100根 mm–1的超长碳纳米管水平阵列的可控制备，并利用分子动力学模拟和生长动力学模型分析，成功解释了FeCu催化剂具备高性能的原因。研究成果以” Floating Bimetallic Catalysts for Growing 30 cm-Long Carbon Nanotube Arrays with High Yields and Uniformity”为题发表在国际期刊《Advanced Materials》上。

发布时间： 2024-12-27阅读次数： 24
硅基负极材料的研究进展

锂离子电池的广泛应用已深刻改变了我们的生活和生产方式。从便携式设备到新能源汽车，锂离子电池无处不在。电动汽车主要依赖锂离子电池作为动力源。但随着锂资源的大量消耗，开发成本更低、更可持续的替代能源变得迫切。

发布时间： 2024-12-26阅读次数： 23
超高电流密度下石墨烯纳米器件的热电极限

石墨烯表现出许多物理特性，使其在现代电子设备中具有吸引力。而石墨烯在纳米电子和电力电子应用中最吸引人的特性之一是这种材料由电子和声子弹道输运产生的高载流能力，加上高耐热性(即高升华或熔点为4100 - 4600°C)，石墨烯可以支持大的电子电流密度而不会失效。

发布时间： 2024-12-25阅读次数： 109
一种可监测颅内信号的无线元结构水凝胶传感器

在颅内生理学的领域内，直接且精确的监测手段对于描绘创伤的图景、预测疾病的发展以及规避健康风险扮演着至关重要的角色。传统的有线临床设备，尽管在准确性上无可挑剔，但在撤除过程中却容易诱发感染，限制了患者的活动自由，并且可能带来手术上的并发症。相对而言，无线植入式设备虽然在操作灵活性上更胜一筹，却面临着检测范围受限、生物降解能力不足以及在缩减至人体适用尺寸方面的挑战。

发布时间： 2024-12-23阅读次数： 31
使用纳米纤维膜的压力冲压可拉伸电子器件

可拉伸电子设备在生物电子学、可穿戴设备和健康监测的发展中非常有用，但传统刚性导体在长期应变中的稳定性问题成为制约其应用的关键因素。基于液态金属的可拉伸设备对于这类系统特别有吸引力，但通常需要复杂的制造过程，并且液态金属与聚合物基材之间的界面粘附性较差。为了克服这些挑战，苏州大学严锋教授团队提出了使用电纺纳米纤维膜（LMNM）结合压力印模技术制造可定制的液态金属电路的新方法。相关研究在“Nature Electronics”期刊上发表了题为“Pressure-stamped stretchable electronics using a nanofibre membrane containing semi-embedded liquid metal particles”的最新论文。

发布时间： 2024-12-12阅读次数： 44
石墨烯超导重大发现，上海交通大学研究登 Nature

超导这一宏观量子现象最早由荷兰科学家H. K. Onnes于1911年在研究汞在低温下的电学输运性质时被首次观察到，是凝聚态物理学中里程碑式的发现之一，有关超导材料和超导机理的研究是物理学及相关领域研究中经久不衰的课题。石墨烯的高质量二维电子系统是一个高度可调的平台，能够用于研究超导性。特别是，在电子和空穴掺杂的扭曲石墨烯莫尔系统中已经观察到了超导性，而在结晶石墨烯系统中，超导性迄今为止仅在空穴掺杂的菱形三层石墨烯（RTG）和空穴掺杂的伯纳尔双层石墨烯（BBG）中观察到。然而，石墨烯涡流系统和晶体石墨烯系统中超导的具体配对机制仍然是一个正在进行的研究课题。另一方面，在结晶石墨烯中，虽然在传导带(CB)和价带(VB)中都观察到相互作用驱动的风味对称性破坏相，但迄今为止只在VB中观察到超导性。

发布时间： 2024-12-03阅读次数： 78