专用对流窗口设计激活内部自生对流以强化蒸汽扩散
通过设计专用对流窗口激活内部自生对流,太阳能界面蒸发器的蒸发速率达4.93 kg m⁻² h⁻¹,高于常规设计的2.9 kg m⁻² h⁻¹,能量效率为89.6%(计入环境热增益与对流热增益)。该体系建立了耦合水传输、蒸汽生成、蒸汽扩散与热管理的液-液-汽传输动力学框架,并借助孔结构调控优化水传输、降低热损失。户外实验表明,优化阵列系统产水速率约1.95 kg m⁻² h⁻¹,且未检测到污染。
通过设计专用对流窗口激活内部自生对流,太阳能界面蒸发器的蒸发速率达4.93 kg m⁻² h⁻¹,高于常规设计的2.9 kg m⁻² h⁻¹,能量效率为89.6%(计入环境热增益与对流热增益)。该体系建立了耦合水传输、蒸汽生成、蒸汽扩散与热管理的液-液-汽传输动力学框架,并借助孔结构调控优化水传输、降低热损失。户外实验表明,优化阵列系统产水速率约1.95 kg m⁻² h⁻¹,且未检测到污染。
将 PEDOT:PSS 引入 PAAm/PVA 双网络骨架、以 LiTFSI 作离子调控剂,制得自支撑导电水凝胶 PPLi,平均电导率 28.4 S cm⁻¹(最高 33.2 S cm⁻¹),比电容 202.5 F g⁻¹,可拉伸约 506%,抗冻至 −40°C。
研究团队在共享的柔性叉指电极架构中集成五通道压阻网络与共形表面等离激元(CSP)波导,做出可跨介质探测的多模态电子皮肤。压阻通道在 0–140 kPa 范围内映射抓握压力,响应与恢复时间均低于 50 ms;CSP 通道将微波约束在亚波长近场,实现基于相位的预接触感知与频率分辨的电磁指纹识别。
推荐理由:该电子皮肤把压阻阵列与共形表面等离激元波导做进同一电极结构,可隔着玻璃、塑料和纸容器识别内容物,为机器人跨介质感知提供了一条可迁移的器件路线。
超薄 NiFeCoCu 中熵层状双氢氧化物(ME-LDH)纳米片通过电荷极化桥式吸附 *NO 稳定与氢溢流辅助加氢耦合,实现选择性亚硝酸盐制氨。在中性 K₂SO₄ 电解液中,−0.5 至 −0.9 V vs. RHE 区间 NH₄⁺ 法拉第效率超过 90%,最高达 99%,NH₄⁺ 产率为 7417 µg·h⁻¹·cm⁻²。
作者通过纳米限域聚合与界面动态交联的协同策略,制备出双金属 MOF 基自修复复合固态电解质,室温离子电导率达 12.63×10⁻⁴ S cm⁻¹,电化学窗口 5.14 V,断裂伸长率 270%,穿刺阻力 5.28 N,热稳定性达 200 °C。
推荐理由:原文给出该复合固态电解质的离子电导率、电化学窗口与高负载下的循环保持率,读者可据此判断其在 NCM811||Li 体系中的适用区间。
研究合成了晶粒尺寸 1.7–11.0 nm 的 IrO₂ 催化剂,在 0.3 mg Ir cm⁻² 的低 Ir 载量下分别用 Pt 涂层 Ti 多孔传输层(PTL)和裸 Ti PTL 评估膜电极(MEA)性能,发现两种 PTL 下的性能趋势相反,主要归因于由 IrO₂ 表面氧构型决定的功函数差异,晶粒越小功函数越大、两种 PTL 间的性能差距也越大。
推荐理由:原文对比不同晶粒尺寸 IrO₂ 在裸 Ti 与 Pt 涂层 PTL 下的 MEA 表现,并给出混合相 IrOₓ 的表面工程思路。
以1-吡喃硼酸(PyBA)作为分子导向剂调控Gd@C82在宽带隙钙钛矿/C60界面的吸附构型,硼酸基团锚定钙钛矿表面并钝化欠配位Pb相关缺陷,芘骨架与Gd@C82笼体结合稳定有利构型。优化后宽带隙电池效率达20.23%,全钙钛矿叠层器件效率28.44%;改性宽带隙器件在最大功率点跟踪1451 h和湿热1563 h后仍保持初始效率90%以上,叠层器件运行531 h后保持80%以上。
研究者提出一种微折纸结构电极(MOSE),在EcoFlex基底上预制折痕,释放双轴预拉伸后使Pt薄膜/EcoFlex双层沿折痕弯曲,形成规则可控的微折纸结构。该电极初始电导率达19600 S·cm⁻¹,可承受超过80%的双轴拉伸应变,在50%应变下循环10000次后方块电阻仍低于20 Ω/sq。
推荐理由:原文给出微折纸电极在双轴80%应变与10000次循环后的导电数据,可作为可拉伸电极疲劳设计的参照。
设计碳点-环氧复合材料,利用给电子碳点表面基团与受电子环氧基团间的氢键界面组装生成界面激基复合物,缩小单-三重态能隙并增强自旋轨道耦合,实现约468 ms的绿色室温磷光。
研究报道了一种基于拓扑绝缘体负载有机 π-二聚体的异相光氧化还原体系 Sb2Te3@Rubrene2²⁺,通过连续光诱导电子转移(conPET)机制实现还原光催化。
推荐理由:原文给出拓扑绝缘体表面稳定并二聚的有机光敏剂设计,读者可据此了解惰性 C–X 键活化的异相光催化路径。
研究者以 P3HT 与窄带隙非富勒烯受体 BTPSe-Ph4F 按 100:2 重量比共混制备光电倍增型宽带有机光电探测器,利用孤立电子陷阱在 Al 电极附近诱导界面能带弯曲,实现空穴隧穿注入。
推荐理由:原文给出自组装超薄层替换 PEDOT:PSS 后暗电流下降约两个数量级,并展示 PPG 脉搏监测的实测信号。
通过熔盐辅助ZIF-8转化合成卤素掺杂氮掺杂碳(NX-C,X = F、Cl、Br、I),其中溴掺杂NBr-C具有晶格应变分级多孔骨架和高极化石墨氮位点,苯酚降解速率常数kobs达2.55 min⁻¹(提升134倍),5 min内TOC去除率70.5%。
作者报告了一种聚(丙烯酸-co-4-乙烯基苄基-三羟甲基膦氯化物)聚两性电解质水凝胶,在自由离子扩散与离子键、氢键形成驱动的非单调溶胀-去溶胀过程中同时获得力学增强与室温磷光(RTP)。
推荐理由:原文把溶胀驱动的微相分离与室温磷光、力学增强对应起来,给出了结构演化的判据。
研究提出一种双官能不对称单体辅助的正交活性阴离子接枝法,可在浓溶液中精准合成聚合物瓶刷和纳米棒。该方法先用 DPE-甲基丙烯酸酯单体选择性阴离子聚合甲基丙烯酸酯基团构建主链,再定量引发侧链 DPE 基团,通过甲基丙烯酸酯与 StMA 的活性阴离子共聚生长侧链;侧链乙烯苯基可引发苯乙烯类单体聚合,并用烷基氯选择性终止。
推荐理由:原文给出双官能不对称单体辅助的正交活性阴离子接枝法,读者可据此判断浓溶液中一维纳米棒的可控合成路径。
研究对比了含常规二价金属离子与有机双位反离子六甲铵和琥珀酰胆碱的羧甲基纤维素(CMC)水溶液,发现反离子电荷拓扑结构可调控聚电解质构象与电荷传输。电导率测试表明低聚合物浓度下反离子解离程度相当,但高浓度下双位反离子解离显著更强;SAXS显示双位反离子体系出现相关峰和更小的拉伸参数,对应更高的有效聚合物电荷与更少的局部链折叠。
研究团队用可交联瓶刷聚合物实现双波长一锅法3D打印,在同一树脂内构建软硬对比弹性体。365 nm UV 使聚乙二醇侧链末端的1,2-二硫戊环交联,形成超软动态瓶刷网络。
推荐理由:该工作用双波长分步固化在同一树脂内实现 kPa 到 MPa 的模量对比,为多材料打印的界面与配方设计提供了一条可迁移路线。
研究将功能化富勒烯C60均匀引入大气集水(AWH)水凝胶,终止光致自由基链反应,使水凝胶的紫外稳定性提升超过385%。改性后的水凝胶表面油、水接触角均超过160°,具备超疏液性、抗粉尘粘附,并在光伏响应光谱内保持92.5–96.0%的透过率。
推荐理由:针对双面光伏背面需透光而常规热管理不可用的限制,该工作把集水水凝胶做成兼具超疏液与抗紫外的冷却层,并给出成本与降温数据。
聚磷酸(polyP)工程化纳米平台利用液-液相分离驱动钙介导的代谢重编程,FITC-polyP与Ca²⁺形成凝聚体作为局部Ca²⁺信号微域,选择性激活线粒体关键酶使肿瘤细胞转向线粒体依赖型代谢表型。通过Ca²⁺螯合或酶降解破坏凝聚体形成可阻断该转变,证实polyP/Ca²⁺凝聚体是线粒体代谢激活不可或缺的主调控者。持续线粒体再激活使肿瘤细胞对铜死亡敏感,建立自敏化纳米平台。
一种正交支化三重锁定纳米诊疗平台(MB@YW NPs)通过pH响应聚合物基质共载HOCl激活的甲氨蝶呤前药(MB-MTX)与ONOO⁻/光响应的柳氮磺吡啶前药(YW-SSZ),实现空间定位、正交多药释放与实时多通道自报告。
这篇综述构建了膦基电解质在锂、钠、锌、镁、铝电池及超级电容器和准固态体系中的结构–性能–界面框架,分析烷基链长、支化、醚官能化与阴离子种类如何影响黏度、电导率、离子配位、金属沉积/剥离、腐蚀、产气及SEI/CEI形成。
研究提出一种面向定向自组装(DSA)的AI驱动闭环模拟框架,将三维Ohta-Kawasaki模型与贝叶斯优化、卷积神经网络筛选结合,利用实验跑道模板数据自动标定模型参数,平均模拟与实验误差低于1.5 nm并保持形貌一致性。
推荐理由:该框架把实验跑道模板数据接入贝叶斯优化与CNN筛选,自动标定DSA模型,平均模拟与实验误差低于1.5 nm。
一种集成电生理传感与刺激功能的生物电子混合心脏被构建出来:脱细胞心脏支架注入诱导多能干细胞来源心肌细胞,并与含定制电子网的细胞负载3D打印细胞外基质涂层组装。培养14天后,嵌入式电极记录到自发心脏活动,局部电刺激可实现可控频率起搏,钙成像显示起搏期间工程组织呈空间激活。
仿生纳米平台 RPm@CC-LY 通过缓释 TGF-β 抑制剂 LY2157299 减轻胰腺导管腺癌(PDAC)纤维化,并借助胞内酸触发降解释放 Cu⁺ 与 Ca²⁺,诱导类 Fenton 反应、氧化应激与肿瘤细胞凋亡。该平台还将肿瘤相关巨噬细胞重编程为 M1 表型并促进树突状细胞成熟,增强 CD8⁺ T 细胞浸润;与 anti-PD-1 联用可在小鼠中引发系统性免疫应答。
针对创伤性脑损伤、脊髓损伤与周围神经损伤,一项跨损伤框架按病理需求将纳米颗粒干预归纳为六大范式,涵盖支架构建与微环境重塑、拓扑引导、仿生靶向、内源性刺激响应释放、外部物理场激活与细胞内重编程。
设计合成了一种可光异构且双稳态的腙分子,其光致异构使构型由线性变为弯曲,从而在等温条件下可逆调控液晶从有序态到无序态。通过二色比(R)与序参数(SΦ)表征异构化对液晶相的扰动,并利用腙的双稳态通过调节光强与曝光时间逐步精确控制液晶相变温度。基于腙掺杂胆甾相液晶(CLC)的光诱导相变,演示了可光写入与擦除图案的热响应彩色光学器件。
采用仿五花肉分层结构的层层组装策略,制备了由CNFs、GCNs与明胶交替多层构成的全生物质复合薄膜,AM-7薄膜拉伸强度达121.20 MPa,较CF与CG薄膜分别提升266%和199%。其面内热导率达6.34 W·m⁻¹·K⁻¹,EMI屏蔽效能达56.35 dB。该设计为农业废弃物高值化利用和高性能多功能生物质复合材料提供了可持续路径。
研究提出在 PFN-Br/Pt 催化层间引入 ITO 导电中间层作为电荷转移通道,抽取光生空穴并空间分离电子–空穴对,形成稳定界面电场与离子梯度。自电泳与自扩散泳结合使推进效率和长期稳定性优于传统单催化剂微马达,PFN-Br 层同时作为荧光标记用于实时追踪。超声辅助自组装可将微马达编程为单体、二聚体或三聚体,实现从随机运动到定向轨迹的转变,并初步用于紫外控制的光信号编码。
推荐理由:原文给出 ITO 导电中间层分离电子–空穴对并形成界面电场的机制,读者可据此理解 Janus 微马达推进效率与稳定性的来源。
采用shirasu多孔玻璃膜乳化法制备了含30% Fe₃O₄的尺寸可控聚乳酸/氧化铁磁性微球(P@Fe30 MSs),在交变磁场下实现经动脉磁热消融(MTA),有效杀伤肿瘤细胞并诱导免疫原性细胞死亡。
研究团队在低温水相条件下由废PET塑料直接合成PdcNi@UiO-66催化剂,将Pd团簇锚定在Ni团簇上,用于苯乙炔半加氢时65 °C下TOF最高达67,470 h⁻¹,约为商用Lindlar催化剂的20倍。
推荐理由:废PET在低温水相中直接转化为MOF限域PdNi催化剂,作者用DFT解释吸附强度与苯乙炔半加氢选择性的关系。
研究以 Mn 基普鲁士蓝类似物为对象,用机器学习原子间势结合同步辐射 EXAFS 解析高熵材料中 J-T 畸变被抑制的微观机制。EXAFS 谱未出现典型的 J-T Mn–N 键长分裂,而是更宽的 Mn–N 键长分布;计算显示 [MnN6] 八面体沿 x、y、z 轴的畸变随机取向,在宏观尺度上相互抵消。
推荐理由:用机器学习原子间势结合 EXAFS 解释高熵普鲁士蓝中 J-T 畸变如何在宏观尺度相互抵消,方法可迁移到其他无序电极材料。
以松香骨架与水杨醛缩合构建电子给体-受体型生物基聚集诱导发光体,发现位置异构可调节空间构象与电子耦合,从而动态调控激发态分子内质子转移(ESIPT)与扭曲分子内电荷转移(TICT)的竞争。间位取代异构体 DAMB‐SA‐m‐TPA 因具有适中的扭转自由度,随极性溶剂变化呈现最显著的 TICT 诱导红移。该类化合物可用于多刺激响应信息防伪。
研究以PM6:PYF-T-o:SEBS薄膜为模型体系,结合光学裂纹追踪、裂纹长宽比分析、水面断裂测试、裂纹尖端AFM与有限元分析,建立了弹性体增韧全聚合物光伏活性层的定量断裂分析框架。
研究报道了一种碘介导的电合成方法,在常温常压下由苯酚和 CO2 制备对羟基苯甲酸,收率 61%、选择性 90%,无需强碱和金属阳离子。机理研究表明,苯酚先在阳极被 I+ 选择性碘化生成对碘苯酚,随后对碘苯酚与 CO2 分别在具有丰富晶界的 Ag 催化剂上经单电子还原活化,再通过自由基偶联生成对羟基苯甲酸。该方法还可将多种含氧、含氮芳香化合物(包括木质素及其衍生物的典型结构单元)转化为羧酸。
推荐理由:用碘介导的电合成替代 Kolbe–Schmitt 反应,在常温常压下由苯酚和 CO2 得到对羟基苯甲酸,并给出 61% 收率与 90% 选择性。
研究将阳离子乙锭溴化物单元引入三核铜-吡唑共价金属有机框架,构建出 EB-Cu3-COF,层间距增大、界面电荷转移增强并优化了 *OOH 中间体吸附。该材料在二电子氧还原制 H2O2 中达到最高 99% 的 H2O2 选择性和 39420 mmol·g cat⁻¹·h⁻¹ 的流动池产率。作者据此提出界面电荷调控可作为把晶态结构精度转化为电化学活性界面的设计原则。
推荐理由:通过阳离子乙锭单元调控共价金属有机框架的界面电荷,读者可看到晶态结构精度如何转化为电化学可及界面。
在 Ag(111) 表面利用原位生成的三自由基三苯基三嗪分子,可控构建出具有短程有序、长程无序特征的非平衡超分子玻璃(SMG)。亲电三嗪核心在自由基位点富集电荷密度并增强分子—基底界面耦合,热激活后体系经历包含热力学上坡转变的四相非单调演化,被动力学捕获于亚稳态玻璃态而非直接弛豫至全局热力学最小值。该工作提出主链调控的自由基动力学策略,用于可调无序二维超分子材料的理性制备。
研究将 Ni3(HITP)2 框架组装在 PTFE 上构建分子栅栏界面,把常温接触电催化中的甲烷转化从 C1 氧化导向选择性 C2 偶联,C2 产率 0.58 mmol g−1 h−1、选择性 82.4%。
推荐理由:原文给出 Ni3(HITP)2@PTFE 界面在常温下把甲烷转化从 C1 氧化导向 C2 偶联的产率与选择性数据,可据此判断该界面设计的作用边界。
研究提出一种由无机锂盐(LiI/LiBr)与耐还原单醚溶剂(四氢呋喃和己基甲基醚)组成的无氟电解液,在微米硅负极表面形成无LiF的SEI,缓解其容量快速衰减。该SEI不同于由低聚物与无机物(LiF、Li 2 O)构成的镶嵌结构,而是在硅表面形成具粘结剂功能的高分子量聚合物,在颗粒粉化后仍维持颗粒完整性与电连接。
推荐理由:原文给出无氟电解液在微米硅负极上形成类粘结剂高分子SEI的机理与循环数据,可供硅负极电解液设计参考。
研究报道了一类引入单一[2]轮烷交联剂的聚合物网络,借助机械键运动实现隐藏长度激活与应力再分配,在相近刚度下获得更高可拉伸性。轮烷交联剂含量增加时,杨氏模量从0.08 MPa升至1.83 MPa,断裂应变从10.24降至2.70,网络的刚度—可拉伸性经验关系不同于经典标度关系,相同模量增幅对应的可拉伸性损失比例更小。
推荐理由:原文给出轮烷交联剂含量与杨氏模量、断裂应变及断裂能的对应数据,读者可据此判断刚度与可拉伸性的取舍区间。
结合EPR、ssNMR与DNP ssNMR发现,铜绿假单胞菌Pf0-1菌落生物膜对氮氧自由基的还原速率取决于生物膜形貌、水合状态与ECM组成,野生型生物膜还原慢于浮游细胞,而分离ECM与脱水生物膜几乎不还原。ssNMR显示氮氧自由基优先靠近ECM多糖与脂质,DNP ssNMR显示多糖含量随形貌增加并与更慢的还原动力学相关。结果支持ECM提供氮氧自由基进入屏障、细胞还原为最终步骤的保护模型。
结合原位 TEM 与 XRD 直接观测到二维叶状 ZIF-L 在受控加热下层状骨架的逐步塌缩与形貌演变,并排除电子束干扰。辅以 700–1100 °C 离位热解、高分辨 TEM、X-PDF 与 EELS,揭示 Zn 物种扩散、配体分解及非晶基体内渐进石墨化,识别出配体分解、Zn–Nx 迁移、Zn 流失的温度依赖阶段。