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具有優異性能的人工設計結構陶瓷零部件在各類高端工程領域中擁有巨大需求。增材制造（即3D打印技術）已經發展成為復雜結構陶瓷制造的一種有效手段，具有廣泛應用前景。而直接從原粉或配制漿料形式打印陶瓷存在材料種類有限、漿料透光性差且易沉淀等問題。聚合物陶瓷前驅體（PCP）則為難成形陶瓷...
7個月前 (10-26) 6150℃
減重是航空航天工業長期以來追求的目標。通過結構優化并采用更輕的鎂合金等材料可以實現航空器和航天器的大幅度結構減重，是未來的發展方向之一。定向能量沉積增材制造技術不僅適合于大型復雜結構件的柔性成形，也是制備高性能金屬材料的新方法。采用增材制造成形鎂合金構件，不僅可以降低復雜結構件的...
11個月前 (07-07) 6129℃
曹原，25歲，發表第7篇《Nature》。魔角雙層石墨烯自從發現以來，在各種凝聚態物理現象中大行其道，包括最初的“超導”現象，到如今的“波麥蘭丘克”現象?；蛟S，這僅僅才是一個開始……
魔角雙層石墨烯，今天再次再登上《Nature》，而且一上就是倆篇！同時，這兩篇都跟上世紀一...
2年前 (2021-04-08) 3969℃
編輯推薦：25歲發表5篇Nature，其中兩次還是連發兩篇。
曹原，1996年出生。2010年考入中國科學技術大學少年班，并入選嚴濟慈物理英才班。他在校期間表現優異，2014年獲中國科大畢業生最高榮譽郭沫若獎學金，之后赴美國MIT攻讀博士學位。2018年12月18日...
2年前 (2021-02-02) 3393℃
編輯推薦：目前氧化鋁-氧化硅氣凝膠隔熱復合材料制備工藝較為復雜，高溫熱導率偏高，最高使用溫度不超過1300℃。本文通過簡化的工藝，制備出了一種使用溫度可達1500℃的高強韌低熱導氧化鋁-氧化硅氣凝膠隔熱復合材料，是耐高溫氣凝膠隔熱材料研究領域的重大突破。
氧化鋁-氧化硅氣凝膠的低...
2年前 (2021-01-17) 5209℃
全球近80%的淡水用于農業、畜牧業和能源應用，這對發達國家和發展中國家的現有水源，都造成了巨大的壓力。膜過濾、蒸餾、離子交換等技術被廣泛用于凈水；然而，從水中除去溶解的溶質，特別是鹽，所需的能量仍然很高。
生物膜，依靠明確的內部納米結構的膜蛋白的形式，可以實現顯著的高滲透性，同時...
2年前 (2021-01-02) 4040℃
編輯推薦：本文通過靜電紡絲法和后續的刻蝕活化，成功制備了氮摻雜“豆莢狀”空心碳纖維，并用于鉀硒（K-Se）電池的負極具有良好的電化學性能。通過原位XRD和第一性原理計算等多方法，對K-Se電池中Se與K的反應步驟進行了詳細的闡明，為未來K-Se電池的理論研究和商業化應用打下了堅實...
2年前 (2020-12-25) 2939℃
編輯推薦：中國科大學俞書宏院士團隊巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，構筑了一種環保、無需任何粘合劑的高性能人造木材，具有高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸...
2年前 (2020-12-21) 4920℃
將硅和金屬鹵化物鈣鈦礦配對的串聯太陽能電池，是一個很有前途的選擇，其可超越單電池的效率限制。近日，來自德國柏林科技大學的Steve Albrecht等研究者，報道了一個單片鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池，其認證的功率轉換效率高達29.15%。本研究發現減少空穴提取速度的限制，是探索提高...
2年前 (2020-12-11) 3949℃
磁性材料在傳統學科中具有重要的應用，例如信息存儲，傳感器，磁流體和雷達隱身。近年來，隨著納米材料科學技術的發展，不同磁響應材料的應用和開發越來越受到關注，特別是在提高存儲組件，微納米器件，生物醫學應用和電磁波能量轉換的潛力方面。
如今，精密儀器的電磁屏蔽和軍事裝備的偽裝能力都對...
3年前 (2020-11-08) 4412℃
在立方金剛石晶體結構中的自組裝膠體顆粒，在未來有望用于制造光學帶隙材料。這些材料是有大有裨益的，因為它們抑制了光的自發發射，并可在作為光波導、濾光器和激光諧振器，在改進光采集技術和其他應用方面具有重要價值。在這些應用中，立方金剛石比更容易自組裝的結構(如面心立方結構)更受青睞，因...
3年前 (2020-09-25) 2823℃
導讀：隔熱材料在節能、熱保護等領域具有重要意義。本文利用可控定向冷凍鑄造方法制備了的氣凝膠呈現各種突出的性能。包括：徑向熱超絕熱性能、可恢復徑向壓縮、高軸向剛度、良好的熱、化學穩定性（甚至在含氧環境中1200℃時也能穩定）。這些綜合的特性保證了該氣凝膠作為一種有前景的隔熱材料在極...
3年前 (2020-07-18) 6651℃
牙釉質是牙齒的主要組成部分，承受較大的咀嚼力，能夠抵抗機械疲勞并能承受磨損。由發育缺陷或蛀牙（齲齒）引起的牙釉質功能受損和喪失，會影響健康和生活質量。雖然過去的幾十年中，人們對牙釉質的形成機理和功能特點有了深入的了解，對其損傷修復或者體外合成的努力卻沒有取得巨大的成功，這部分是由...
3年前 (2020-07-04) 4472℃
導讀：本文報道了第一個可以同時實現冷卻和加熱的材料系統，實現了在沒有消耗能量的情況下，炎熱天氣（≈35°C）的環境溫度下降約5°C，寒冷天氣（≈10°C）的環境溫度升高約18°C。
夏天炎熱，冬天寒冷，多虧了空調，溫度才能維持在人體舒適的范圍，不過大家想過沒有，如果建筑物能自動調...
3年前 (2020-06-22) 4518℃
導讀：輻射引起的偏析在金屬材料中是眾所周知的，但由于陶瓷中原子鍵很強，一般認為輻射不會引起偏析。本文發現輻射可導致陶瓷中的一種元素明顯偏析到晶界；還發現通過化學氣相沉積法（CVD）生長的未輻射碳化硅的晶界本質上是貧碳的。固有的晶界化學及其在輻射下的演化對于理解陶瓷中與晶界相關的許...
3年前 (2020-05-26) 4222℃
導讀：本文開發了一種前所未有的具有高電荷輸運能力的分子骨架，因為它增強了相鄰分子之間的軌道重疊，有效地抑制了分子運動，具有高的大氣穩定性和高的結構穩定性，性能優于其他現有的所有同類器件（superior to other existing），為高端有機電子產品的發展提供了一種合理...
3年前 (2020-05-13) 4499℃
導讀：雖然碳纖維性能出色，但是價格昂貴，一般只在軍事、跑車等高端領域使用。本文發現少量的石墨烯能夠降低孔隙率并增強碳纖維的機械性能，含0.075wt％石墨烯的碳纖維的拉伸強度為1916 MPa，楊氏模量為233 GPa，與不添加石墨烯的相比，強度提高了225％，模量增加了184％...
3年前 (2020-05-12) 4610℃
作為一個科研人，你是否還記得曹原這個名字。今天的目光將再次聚焦于這位1996年出生的24歲天才少年。曹原2010年考入中國科學技術大學少年班，并入選嚴濟慈物理英才班。他在校期間表現優異，2014年獲中國科大畢業生最高榮譽郭沫若獎學金，之后赴美國MIT攻讀博士學位。
2018年，曹...
3年前 (2020-05-07) 6097℃
導讀：本文巧妙地將銥絡合物引入太陽能電池，在實驗室中達到17.32%的超高器件效率，并獲得了認證效率16.70%。
目前，溶液處理的聚合物太陽能電池采用低成本溶液處理制備方法，獲得具有輕質量，小體積的電池器件,可應用于柔性可穿戴器件及半透明電池材料中。優化后預處理的本體異質結...
3年前 (2020-05-04) 3146℃
導讀：陶瓷的燒結技術有26000多年歷史，但傳統的陶瓷燒結往往需要在高溫下幾個小時的加工時間，這極大地阻礙了高通量先進陶瓷材料的發展。雖然已經開發了一系列新型的燒結技術，然而各種方法都有很大的局限性。胡良兵等人報道了一種通用的超快高溫燒結方法，使燒結時間縮短為10s，遠遠超過大多...
3年前 (2020-05-01) 4208℃
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