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在過去的幾十年中，計算機性能的提升主要依賴于硅基半導(dǎo)體器件的持續(xù)小型化。隨著器件的尺寸逐漸逼近物理極限，運行功耗的大幅提升和可靠性的下降正逐漸成為制約計算機進一步發(fā)展的障礙。在尺度效應(yīng)的紅利耗盡之后，摩爾定律的延續(xù)依賴新材料的開發(fā)和器件構(gòu)型的技術(shù)創(chuàng)新。得益于響應(yīng)速度快、集成密度高和非易失性等技術(shù)優(yōu)勢，磁性材料和磁性器件從眾多超摩爾創(chuàng)新中脫穎而出。IBM在2008年公布了新一代的存儲技術(shù)：基于電磁耦合的Racetrack賽道存儲技術(shù)。該技術(shù)融合了機械硬盤和閃存的特點，同時具備大的存儲容量和高的存儲…

日前，南京大學(xué)鼓樓醫(yī)院趙遠錦教授課題組在微針的設(shè)計和應(yīng)用領(lǐng)域取得最新研究成果。課題組成員受到自然界章魚的吸盤結(jié)構(gòu)、貽貝的黏附原理和多黏菌的競爭生存特點的啟發(fā)，通過模板復(fù)制的方法制備了一種具有干濕黏附性的抗菌微針，并將其用于可穿戴給藥。該研究成果以“Bioinspired Adhesive and Antibacterial Microneedles for Versatile Transdermal Drug Delivery”為題發(fā)表在知名期刊《Research》雜志上，趙遠錦教授為該論文的唯…

CO2高效分離是實現(xiàn)CO2減排和能源氣體純化的關(guān)鍵，膜技術(shù)憑借其能耗低、操作彈性大以及環(huán)境友好等優(yōu)勢成為最具工業(yè)應(yīng)用前景的CO2分離技術(shù)之一。混合基質(zhì)膜結(jié)合了聚合物與納米填料各自的優(yōu)點，又有望規(guī)避二者單獨成膜可能出現(xiàn)的問題，在氣體分離膜領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。目前，報道的混合基質(zhì)膜中多孔材料大多數(shù)是被連續(xù)相聚合物包裹，導(dǎo)致多孔材料的傳遞優(yōu)勢無法得到充分發(fā)揮。因此，如何充分發(fā)揮多孔材料的傳遞優(yōu)勢應(yīng)成為提升混合基質(zhì)膜氣體分離性能的關(guān)鍵因素。 鑒于此，天津大學(xué)王志教授課題組和Michael D.?Guiv…

MXene是一類過渡族金屬碳化物或氮化物的層狀材料，層片間主要以范德華力連接，具有一系列優(yōu)異的物理化學(xué)性能，例如，MXene具有親水性良好、層間距可調(diào)和表面官能團多樣等特征。結(jié)構(gòu)方面，MXene由碳層和過渡金屬層交替組成，賦予MXene良好的導(dǎo)電性和贗電容特性；成分方面，相比單元素二維材料，MXene含有M與X雙元素多元素（MXene固溶體），且M-X之間多種類型的價鍵成分賦予MXene更加豐富的調(diào)控空間。合理利用MXene的結(jié)構(gòu)與成分特征，可制備性能優(yōu)異的電極材料。因此，自問世至今，MXene…

通過庫侖力吸引的簡單構(gòu)件，通常可以形成更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)處處可見，從巖鹽到超晶格納米粒子。然而，在微米尺度上，由水里的膠體與帶相反電荷的物質(zhì)形成晶體這樣簡單的想法卻難以實現(xiàn)，而是形成非平衡結(jié)構(gòu)，如團簇和凝膠。盡管各種系統(tǒng)已被設(shè)計用于生長二元晶體，但在水環(huán)境中天然的表面電荷難以用來組裝晶體材料。 近日，美國紐約大學(xué)的Stefano?Sacanna等研究者通過一種稱為聚合物衰減庫侖自組裝(PACS)的方法在水中形成了離子膠體晶體。結(jié)晶的關(guān)鍵是使用一種中性聚合物，使粒子之間保持一定的距離，從而…

長效發(fā)光（LPL）材料具有存儲和緩慢釋放激發(fā)態(tài)能量的性能，在生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和光伏等領(lǐng)域已經(jīng)顯示出巨大的潛力。目前，最成功的LPL材料為過渡金屬和稀土金屬材料，其發(fā)光時長從幾分鐘到幾小時不等，有些體系甚至可以持續(xù)數(shù)天或者數(shù)周。但是無機LPL成本高，制備過程要求嚴(yán)格，極大的限制了它的應(yīng)用。 有機LPL（OLPL）材料容易合成和加工，易于進行功能修飾，受到研究者的廣泛關(guān)注。為了延長OLPL的發(fā)光時間，有的研究者利用了激發(fā)的三重態(tài)，通過雜原子、羰基官能團、重原子效應(yīng)和多聚體增強的系統(tǒng)間交叉顯著提高了…

目前，光熱療法（PTT）已成為新型癌癥治療手段研究中的熱點，而開發(fā)具有近紅外吸收與高光熱轉(zhuǎn)化效率（PTCE）的光熱劑是實現(xiàn)理想PTT療效的重要因素，其對于降低激光功率密度以及研究在相對較低溫度下的光熱治療策略具有重要的意義?；诖?，南方科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系李凱課題組報道了一種高光熱轉(zhuǎn)換效率的小分子光熱劑的設(shè)計，及其在協(xié)同HSP70抑制策略的低溫光熱治療中的應(yīng)用進展。 在本項工作中，課題組設(shè)計出一種基于光誘導(dǎo)非絕熱衰退（PIND）效應(yīng)的新型有機小分子，并利用Apoptozole（Apo）對細胞熱…

近年來，可穿戴柔性電子設(shè)備快速發(fā)展，在運動監(jiān)測、醫(yī)療康復(fù)和軟體機器人等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。可拉伸導(dǎo)電水凝膠以其優(yōu)異的柔韌性和靈敏的檢測性被認為是理想的柔性傳感器選擇之一。然而，目前報道的導(dǎo)電水凝膠傳感器存在著應(yīng)變檢測區(qū)間有限、靈敏度低、力學(xué)性能不足的問題，這些問題的存在嚴(yán)重影響了導(dǎo)電水凝膠傳感器的進一步發(fā)展。此外，傳統(tǒng)可穿戴柔性傳感器的檢測受限于檢測設(shè)備的束縛，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有望與可穿戴柔性傳感器結(jié)合進一步促進可穿戴電子設(shè)備的發(fā)展。 近期，華東師范大學(xué)徐敏教授和潘麗坤教授團隊與日本物質(zhì)材料…

一、研究背景 在現(xiàn)代電子工業(yè)快速發(fā)展的背景下，電能是維持其正常運轉(zhuǎn)的基本條件。目前，電能的產(chǎn)生主要來源于化石能源的消耗，但化石能源作為一種不可再生資源，在其大量使用過程中會帶來環(huán)境污染以及資源短缺等問題。電介質(zhì)電容器具有超高充放電速率、較高的能量密度以及質(zhì)輕而備受關(guān)注。具有代表性的是，商業(yè)化雙軸拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)作為目前最為常用的柔性儲能材料，其擊穿強度約為700 MV/m，損耗極低，但只能在85 ℃以下連續(xù)工作。當(dāng)溫度超過105 ℃時，在高電場下其電學(xué)性能及儲能效率發(fā)生顯著的降低。在眾…

柔性超級電容器通常具有較高功率密度、快速充放電能力以及較長的循環(huán)使用壽命，在可穿戴器件、植入型設(shè)備的供能方面獲得了廣泛的關(guān)注。水凝膠電解質(zhì)以其獨特的柔性、良好的加工性能以及環(huán)境友好性，成為了構(gòu)建可承受變形以及耐物理破壞的柔性超級電容器的重要材料。然而，將小分子或無機電解質(zhì)直接引入到聚合物網(wǎng)絡(luò)中形成的水凝膠電解質(zhì)，其機械強度、可加工性、自愈合能力、離子傳導(dǎo)率以及電化學(xué)穩(wěn)定性等均大打折扣。立足高分子組成、結(jié)構(gòu)和超分子驅(qū)動力設(shè)計，在水凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同引入動態(tài)共價鍵和較強分子間相互作用，同時嵌入可與…

高效的質(zhì)子傳導(dǎo)不僅對于維持生理功能有重要作用，也在傳感、催化、能量傳導(dǎo)及儲存等領(lǐng)域中至關(guān)重要。當(dāng)一維單孔的質(zhì)子通道足夠小時，能夠引起質(zhì)子超流。然而作為質(zhì)子傳導(dǎo)材料必須具有高密度的一維通道，而不僅僅是一維的單孔。在合成材料中，質(zhì)子的傳導(dǎo)材料通常分含水質(zhì)子傳導(dǎo)材料與無水質(zhì)子傳導(dǎo)材料。含水質(zhì)子傳導(dǎo)的通常只能在100℃以下工作。無水質(zhì)子傳導(dǎo)體系通常是基于雜環(huán)和純磷酸，需要穩(wěn)定性非常高的多孔材料，且傳導(dǎo)速率較低。因此設(shè)計一種同時具有高穩(wěn)定性和良好的質(zhì)子傳導(dǎo)能力的材料是一個非常有意義的挑戰(zhàn)。 近日，新加坡國…