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石家莊鐵道大學首篇《Nature》:在新型界面壓電材料研究領域取得重大突破
對稱性是構成現(xiàn)代物理學基礎的核心,從根本上決定了材料的屬性。特別地,壓電效應將機械能轉換為電能,反之亦然,但該效應僅限于非中心對稱材料。此外,熱釋電效應將熱能轉化為電能,它只發(fā)生在極性對稱的材料中。材料的對稱性通常由其原始的晶體結構決定,材料通常由于相變使其喪失對稱性。 然而,材料的對稱性也可以通過外部刺激來調(diào)節(jié),這些刺激降低了任何中心對稱材料的對稱性,甚至破壞了它的反演對稱性。許多材料(如中心對稱鍶鈦氧化物(SrTiO3)和二氧化鈦(TiO2))的各種功能有關,包括壓電、熱釋電和光電效應與這種…
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湖南大學王雙印《自然·化學》:尿素合成新突破!和“高溫高壓”說再見
氮肥的使用成功養(yǎng)活了全球27%的人口,其中尿素作為一種廣泛應用的氮肥對人類生活具有重要意義。但傳統(tǒng)的尿素合成方法往往需要兩步反應①N2+H2→NH3②NH3+CO2→CO(NH2)2,但兩步反應需要高溫(150 ℃~200℃)高壓(15Mpa~25MPa)條件,消耗大量能量并且需要復雜的裝置和多步循環(huán)來提高轉化效率。面對日益嚴峻的能源問題,開發(fā)綠色、高效的合成方法符合時代發(fā)展新理念的要求。電催化固定氮氣具有溫和的反應條件、利用清潔的能源和直接利用水中的質(zhì)子等優(yōu)勢,但實際上,在水電解質(zhì)中分離NH3…
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僅需87ms即可實現(xiàn)水凝膠從發(fā)白到透明的快速可逆轉變
利用光散射原理,自然界中的很多生物能夠讓自身組織出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象,從而實現(xiàn)偽裝以捕食或躲避天敵。例如白色甲蟲具有各向異性的鱗片內(nèi)甲殼質(zhì)網(wǎng)絡作為密集的散射介質(zhì),墨魚墨皮中的白色斑點包含隨機排列的蛋白質(zhì)微球等,均可進行光散射使其變色。在工業(yè)界,也可以利用二氧化鈦、纖維素等填充材料來獲得高白度的產(chǎn)品,如個人用品、涂料、紙張等。自然界中的發(fā)白組織一般是由特殊的生長機制將自身的纖維狀組織無規(guī)的組合起來,優(yōu)化了散射無均值路徑(scattering mean-freepath),提高了散射效率。而人造發(fā)白系統(tǒng)一般…
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南昌大學陳義旺和談利承教授構建自主縱向有機支架控制鈣鈦礦晶粒生長和穩(wěn)定性
有機無機雜化鈣鈦礦作為發(fā)展最快、最有前途的下一代薄膜類光伏候選材料,已經(jīng)在全球光伏領域引發(fā)了極大的研究熱潮。 自2009年鈣鈦礦作為吸光材料應用于太陽能電池以來,功率轉換效率不斷取得突破,已從最初的3.8%提高到25.2%,與單晶硅電池相當。 然而,除了優(yōu)異的光電性能,真正限制鈣鈦礦太陽電池(PVSCs)戶外應用的重要因素還包括鉛離子的毒性,鈣鈦礦成膜的不可控制性,不理想的器件穩(wěn)定性,以及反溶劑工藝和鈣鈦礦脆性等限制下實現(xiàn)大面積可穿戴電池的巨大難度。 南昌大學陳義旺教授及談利承教授研究團隊針對鈣…