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水分子调控的双核钴催化线性末端烯烃单异构化的机制研究与区域选择性突破
在金属有机化学领域,烯烃异构化反应是构建复杂分子骨架的重要工具。然而现有催化体系存在明显局限:传统单金属催化剂往往产生复杂的异构体混合物,而自然界中广泛存在的双核金属酶(如氢化酶)却展现出卓越的选择性调控能力。这种"自然设计"与"人工合成"之间的巨大差距,促使科学家们思考——能否仿照生物双核中心的结构特点,开发新型人工催化系统?中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室的王高明团队在《Organometallics》发表重要成果。研究人员从金属酶的活性中心获得灵感,设计出双核钴配合物催化体系,成功实现了线性末端烯烃(α-olefins)向2-烯烃的高效单异构化转化。这项研究的突破性
来源:Organometallics
时间:2025-08-10
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基于偏振控制提升非对称光纤振动传感系统中微弱扰动的定位精度
亮点偏振诱导相移(PIPS)和偏振诱导衰落(PIF)严重削弱了基于非对称双马赫-曾德尔干涉仪(ADMZI)的分布式光纤振动传感系统对微弱扰动的定位能力。偏振控制方法本研究提出创新性调控策略:通过建立反馈参数r表征PIPS和PIF的干扰程度,结合混沌粒子群优化算法(CPSO),协同调节偏振控制器(PC)和相位调制器(PM),使两路干涉信号的可见度与一致性达到最优。仿真验证表明,该方法可有效抑制偏振噪声。实验数据显示,在1.04 km和72.14 km的传感距离下,系统定位误差分别锐减至原始值的30%和54%,显著提升了微弱扰动事件的"抓取"能力。数值模拟为验证反馈参数r的合理性,研究团队构建了简
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-10
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脉冲磁控溅射法制备非晶TiO2薄膜的电致变色与储能性能研究及其双功能器件开发
Highlight通过精确控制氧浓度(20%-80%)和溅射时间,采用脉冲磁控溅射技术成功制备非晶TiO2纳米薄膜。该材料独特的疏松结构赋予其卓越性能:既能在可见-近红外波段实现"智能变色"(着色效率高达62.4 cm2/C),又具备超级电容特性(面电容9.3 mF/cm2),堪称"会呼吸的智能窗"材料。Results and discussion有趣的是,氧浓度就像"魔术师的手",能精准调控薄膜孔隙结构——40%氧浓度下制备的薄膜展现出最理想的"蜂巢状"纳米结构,这种特殊形貌使离子传输通道如同高速公路网,不仅让电致变色响应速度突破9秒大关,还创造了62.4 cm2/C的惊人着色效率。更妙的是
来源:Optical Materials
时间:2025-08-10
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Zn-Co双掺杂Pr2O3薄膜增强光电探测性能及其在高性能光电器件中的应用研究
Highlight本研究通过喷射雾化热喷镀(JNSP)技术制备了新型Cu/Pr2O3:(Zn-Co)/n-Si肖特基势垒二极管(SBD),其界面层采用不同Zn-Co双掺杂浓度(2/4/6 wt%)的Pr2O3薄膜。X射线衍射(XRD)显示所有薄膜均呈现单斜晶系结构,场发射扫描电镜(FE-SEM)观察到微米级纳米片状形貌。6 wt%掺杂样品在光照下实现0.01874%的量子效率,证实双掺杂策略可显著优化光电器件性能。Experimental Methods and Characterization实验采用精确配比的Pr:Zn:Co体系(如98:(1:1)对应2 wt%掺杂),通过JNSP技术在玻
来源:Optical Materials
时间:2025-08-10
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稀土掺杂混合相量子点的上转换光热效应激活巨噬细胞溶酶体功能
Highlight我们报道了一种基于稀土(RE)掺杂量子点的纳米平台,可调控溶酶体酸化并增强巨噬细胞介导的胞内病原体清除。通过将硒化镉量子点(CdSe QDs)与镱(Yb3+)、铒(Er3+)和铕(Eu3+)共掺杂,我们设计了具有定制晶体场对称性的混合相CdSe:Yb/Er/Eu QDs,具备宽光谱响应(340-800 nm)和高效上转换发光。这些纳米探针通过稀土f-f跃迁实现强光捕获,具有尺寸可调特性和双模式荧光成像能力(上转换/下转换)。Materials硒粉(99%)、四水合硝酸镉(99%)、五水合硝酸镱(99%)、五水合硝酸铒(99%)、五水合硝酸铕(99%)、硼氢化钠(99%)、谷胱
来源:Optical Materials
时间:2025-08-10
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三元合金MoWSe2可饱和吸收体在掺铒光纤激光器中实现连续谐波孤子生成
HighlightSA制备本实验采用液相剥离法(LPE)制备MoWSe2-SA。如图1(a)所示,将MoWSe2晶体研磨成超细粉末后,与无水乙醇混合超声处理9小时(间歇操作防止过热)。通过锥形光纤技术将剥离后的纳米片沉积在光纤锥区,形成光场相互作用增强的SA器件。实验装置搭建的掺铒光纤激光器采用环形腔设计(图4),980 nm泵浦源通过波分复用器(WDM)接入,29 cm长的掺铒光纤(Er80-4/125)作为增益介质。通过偏振控制器(PC)调节腔内双折射效应,结合MoWSe2-SA实现非线性调Q。结果分析当泵浦功率达到123 mW时,首次观察到中心波长1531.5 nm、3 dB带宽2.31
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-08-10
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伊朗威尔逊病患者的ATP7B基因遗传筛查:致病性变异的多样性图谱
铜是生命必需元素,但过量积累却会变成"沉默杀手"。威尔逊病(Wilson's Disease, WD)这种罕见的常染色体隐性遗传病,正是由于ATP7B基因突变导致铜离子在肝脏、大脑等器官异常沉积,引发从肝硬化到精神症状等一系列严重后果。全球发病率约1/3万至1/10万,但在近亲结婚率高的地区更为常见。尽管WD已有百年研究历史,但中东地区特别是伊朗的突变谱仍存在大量空白。来自马什哈德医科大学(Mashhad University of Medical Science)的Seyyed-Saleh Hashemi团队在《Egyptian Journal of Medical Human Geneti
来源:Egyptian Journal of Medical Human Genetics
时间:2025-08-10
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MWCNT/SiC/椰壳灰协同增强铝基复合材料的摩擦力学性能及环境友好型设计
随着航空航天和汽车工业对轻量化材料需求的激增,传统铝基复合材料面临两大困境:昂贵的陶瓷增强体(如SiC)推高制造成本,而合成碳纳米管(CNT)的大规模应用又受限于环境负担。这促使研究者将目光转向农业废弃物——椰壳燃烧产生的灰分(CSA)富含SiO2(45.1 wt%)和Al2O3(15.5 wt%),兼具增强潜力与生态友好特性。针对这一挑战,CV Raman全球大学(印度布巴内斯瓦尔)机械工程系的Smruti Rekha Swain团队在《Next Materials》发表研究,通过双阶段搅拌铸造技术,将微量MWCNT(0.3 wt%)、SiC(0.3 wt%)与梯度含量CSA(1-8 wt%
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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废弃咖啡渣制备石墨化多孔碳用于高性能超级电容器研究
800 ℃)和高碱碳比(3:1),导致能耗高且孔结构易坍塌。针对这一挑战,胡志明市国家大学所属胡志明市理工大学的研究团队创新性地采用低温水热碳化(240 ℃)结合低比例KOH活化(1.5:1)的协同策略,成功将咖啡渣转化为具有分级孔网络的石墨化多孔碳(AHC)。通过系统优化发现,650 ℃活化温度下制备的AHC_650_1.5样品展现出最优性能:BET比表面积达976.34 m2 g−1,孔径分布以2.19 nm的介孔为主,XRD显示其(002)晶面间距为3.36 Å,接近石墨标准值(3.354 Å)。拉曼光谱(Raman)中ID/IG=1.04表明材料兼具石墨化域和结构缺陷,FT-IR证实活
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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二维空间位阻效应显著增强高浓度离子环境下金属圆柱诱导电荷电渗流速度的机制研究
在微流控芯片和纳米流体器件领域,诱导电荷电渗流(ICEO)因其在1V低电压下即可产生毫米级流速的特性,被广泛用于生物分子操控和微泵设计。然而困扰学界20年的核心矛盾在于:标准理论预测的流速值常比实验测量高出一个数量级。日本信州大学机械系统工程系的Hideyuki Sugioka团队通过《Next Materials》发表的研究,首次从二维空间位阻效应角度揭开了这一谜团。研究团队采用有限元-有限体积混合算法,耦合求解MPNP方程与斯托克斯方程,在100 nm间隙的电极系统中设置1 nm离子堆积尺寸参数,对0.001-0.2 M浓度范围的电解液进行动态模拟。关键技术包括:①建立包含ν=2C0a03
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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光响应变色聚合物作为双重探针实现快速切换及Fe3+离子选择性检测的新机制
在微流控技术和纳米流体领域,诱导电荷电渗流(ICEO)因其在毫米/秒量级的高速流体操控能力备受关注。然而长期存在一个令人困惑的现象:标准理论预测的ICEO流速往往比实验测量值高出10倍以上。这种理论与实验的鸿沟严重制约了ICEO技术在微泵、微混合器等器件中的精准应用。传统理论框架未能充分考虑高电场下离子堆积的物理限制,特别是在微米尺度通道中,离子尺寸效应可能显著改变电双层结构和流体动力学行为。信州大学机械系统工程系的研究团队通过创新性地引入二维空间位阻效应模型,揭示了离子浓度与ICEO流速之间的非线性关系。他们构建了包含离子有效尺寸参数a0≈1 nm的修正MPNP方程,结合斯托克斯流体方程,采
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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YBa2Cu3O7-δ陶瓷电阻与热变形温度依赖性的异常关联及其超导机制研究
高温超导体的微观机制一直是凝聚态物理领域的重大难题,尤其是YBa2Cu3O7-δ(YBCO)这类铜氧化物超导体,其超导转变温度(Tc)远超传统BCS理论预测范围。尽管过去三十余年研究积累了海量数据,但关于电荷激发与晶格动力学的关联机制仍存在激烈争议。现有理论难以解释两个关键实验现象:一是电阻率在赝能隙温度(~160K)附近呈现非线性转折,二是超导转变时晶格参数会发生反常压缩与突跳。这些现象暗示晶格自由度可能通过某种尚未厘清的机制参与超导配对过程。针对这一科学瓶颈,达吉斯坦国立大学的研究团队创新性地采用同步测量技术,对微晶YBCO陶瓷的电阻-温度曲线ρ(T)和晶格参数(a,b,c)热变形展开系统
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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低成本积分球系统在荧光溶液量子产率精确测定中的应用与验证
在荧光材料研究和应用中,绝对荧光量子产率(Φf)是评价材料性能的核心指标,它直接反映材料将吸收光转化为发射光的效率。然而商用积分球系统动辄上万美元的价格,成为制约许多实验室开展相关研究的瓶颈。如何在不牺牲测量精度的前提下降低设备成本,成为亟待解决的科学问题。针对这一挑战,印尼国立巴东大学化学系的研究团队创新性地采用日常材料构建了一套直径28厘米的积分球系统。他们选用橡胶球作为基底,通过树脂复合材料增强结构强度,内部依次涂覆白漆和硫酸钡(BaSO4)悬浮液形成漫反射表面。巧妙设计的正交光路和顶部样品架,配合挡板消除直射光干扰,实现了对溶液样品的高精度Φf测定。相关成果发表在材料学期刊《Next
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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透明氧化钇陶瓷:基于工程结晶粉末的低温致密化新策略
在红外光学材料领域,透明氧化钇(Y2O3)陶瓷因其从紫外到中红外的宽谱透光性、高热稳定性和各向同性特点,成为导弹整流罩、激光器等军事装备的理想窗口材料。然而这个"光学宠儿"却长期面临制备工艺的"高温诅咒"——传统方法需要超过1600°C的烧结温度,导致晶粒粗大(10-500μm)、机械性能骤降,严重制约其在超音速导弹等极端环境的应用。更棘手的是,现有降低烧结温度的技术路线往往需要复杂设备(如放电等离子烧结)或引入降低光学性能的添加剂,陷入"降温度则失透明,保性能则工艺繁"的两难境地。国际粉末冶金和新材料高级研究中心(ARCI)的研究团队在《Next Materials》发表的突破性研究,通过设
来源:Next Materials
时间:2025-08-10
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利用哈密顿工程优化损耗态制备实现N3/2量级量子传感优势
在量子技术蓬勃发展的今天,量子传感作为最具应用前景的领域之一,却始终面临噪声和损耗的严峻挑战。特别是基于自旋or玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)的量子传感器,虽然已实现数万原子规模的量子优势演示,但原子损耗这一马尔可夫噪声过程会显著降低其测量灵敏度。传统理论认为,当所有自旋组分都存在损耗时,量子优势最多只能保持常数倍的提升。这一"不可行定理"严重制约了量子传感的实际应用价值。位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室(MPA-Quantum, Los Alamos National Laboratory) Bharath Hebbe Madhusudhana团队独辟蹊径,发现当损耗仅存在于单一自旋模
来源:Materials Today Quantum
时间:2025-08-10
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综述:化学电阻型气体传感器材料:挥发性有机物识别
智能摩擦电材料驱动的电子皮肤革命智能摩擦电材料的崛起正推动着电子皮肤(e-skin)技术的范式转变。通过耦合接触起电和静电感应机制,这类材料能将机械能直接转化为电能,实现自供电传感。从分子设计到系统集成,研究者们已构建出涵盖1D纤维、2D薄膜/织物和3D凝胶的全维度材料体系,为可穿戴设备赋予类皮肤功能。智能摩擦电材料的维度革命1D纤维通过静电纺丝等技术实现微纳米级电荷捕获,聚偏氟乙烯(PVDF)纤维的压电常数可达-62 pC/N;2D薄膜通过表面微结构设计(如仿生荷叶结构)实现85%以上的透湿率;3D水凝胶则通过双网络交联同时获得1500%拉伸性和自修复效率。特别值得注意的是,聚二甲基硅氧烷(
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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综述:智能摩擦电材料在主动感知型可穿戴电子皮肤中的应用
智能摩擦电材料随着物联网(IoT)和仿生技术的快速发展,电子皮肤(e-skin)作为模拟人类触觉的柔性电子设备,其核心——智能摩擦电材料(TENG)正从单一功能向多功能集成演进。1D纤维通过静电纺丝技术实现高灵敏度应变感知;2D薄膜/织物通过微结构设计(如微金字塔阵列)提升摩擦电荷密度;3D水凝胶则利用离子导电网络增强环境适应性。例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS)与碳纳米管(CNT)的复合体系可同时实现200%拉伸率和0.1 kPa−1的压力灵敏度。电子皮肤的功能特性拉伸性:仿生蛇形电路设计使e-skin在300%形变下仍保持导电性;自修复:动态二硫键交联的聚氨酯可在室温下24小时内恢复90%机
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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物理气相沉积法制备CuI微结构调控及其在阻变存储器中的定向传输机制研究
Highlight智能摩擦电材料近年来,随着科技进步和生活水平提升,人们对电子皮肤(e-skin)性能的要求日益增长。各类智能摩擦电材料(TENG)的快速发展正推动e-skin向微型化、多功能化和智能化演进。这些材料已从单一功能向多功能集成转变,以满足复杂穿戴场景下自供电和高灵敏度感知的严苛需求。功能特性:赋予e-skin类肤特质300%应变)、快速自修复(2000 g/m295%)和超高灵敏度(最低探测压力<1 Pa)。医疗监测:从脉搏波到生化指标基于摩擦电效应的e-skin已实现对脉搏波、呼吸频率等生理信号的精准捕获。最新突破包括:可植入式TENG贴片实时监测心脏电活动,石墨烯复合纤维传感
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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基于智能摩擦电材料的可穿戴电子皮肤:从分子设计到医疗监测与运动传感应用
Highlight智能摩擦电材料近年来,随着科技进步和生活需求提升,可穿戴电子皮肤对智能摩擦电材料的性能要求日益增长。这类材料正从单一功能向多功能集成演进,通过1D纤维的定向能量收集、2D织物/薄膜的界面工程调控,以及3D凝胶的动态网络设计,实现了材料微型化、多功能化与智能化的协同突破。电子皮肤的功能特性500 g/m295%)等特性。例如,基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的摩擦电薄膜通过微结构设计可将灵敏度提升至15.6 V/kPa,而导电水凝胶则通过动态氢键实现自修复与高延展性。可穿戴电子皮肤的应用在物联网(IoT)时代,电子皮肤已应用于三大领域:医疗监测:如基于摩擦电纤维的心率/呼吸传感器
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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综述:钛基催化剂材料掺杂增强MgH2储氢性能的研究进展与文献计量分析
智能摩擦电材料驱动电子皮肤革新智能摩擦电材料500%的拉伸率,而聚乙烯醇(PVA)基水凝胶在断裂后30分钟内自修复率达90%。功能特性突破电子皮肤需模拟天然皮肤的六大特性:拉伸性:仿生蛇形电路设计使器件耐受200%形变;自修复:动态二硫键交联网络实现室温自愈合;防水透气:多孔聚四氟乙烯(ePTFE)膜平衡液态水阻隔与水蒸气透过;生物相容性:丝素蛋白(SF)基底减少炎症反应,适用于长期植入。医疗监测应用基于TENG的脉搏传感器可检测0.1 Hz级低频振动,灵敏度达1.83 V/kPa;糖尿病监测贴片通过汗液葡萄糖浓度变化产生电信号,误差<5%。运动传感与人机交互嵌入运动服的摩擦电纤维阵列可识别1
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10