• 海上风电场集中式优化控制：在线最优功率调度的创新架构与验证

  随着全球能源结构转型加速，海上风电作为清洁能源的重要组成部分面临严峻挑战。风力资源的强波动性和电网对稳定性的严苛要求形成尖锐矛盾，传统分布式控制方案因通信延迟和局部优化局限，难以满足现代电力市场对风电场快速响应和灵活调节的需求。尤其当电网出现故障或机组突发脱网时，如何实现毫秒级功率再分配同时兼顾设备安全约束，成为制约海上风电发展的关键技术瓶颈。针对这一难题，研究人员在《Mathematics and Computers in Simulation》发表创新成果，提出革命性的分层集中控制架构。该研究通过建立基于dq坐标系(直交坐标系)的状态空间模型，将n台串联风力发电机组(WTG)和输电线路的动

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-06-13

• 基于BDF2-FEM的全解耦能量稳定电液动力学方程数值方法研究及其应用

  电液动力学(Electro-hydrodynamics, EHD)系统作为描述电场作用下介电流体运动的重要数学模型，在静电除尘、生物芯片、航天器热管理等领域具有广泛应用。该系统耦合了描述电荷输运的泊松-能斯特-普朗克(Poisson-Nernst-Planck, PNP)方程和描述流体运动的纳维-斯托克斯(Navier-Stokes, NS)方程，形成高度非线性的多物理场耦合问题。传统数值方法面临计算效率低、耦合项处理困难、能量不守恒等挑战，亟需发展既能保持物理特性又高效的计算方法。针对这一科学难题，河南师范大学的研究团队在《Mathematics and Computers in Simul

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-06-13

• 医疗专业人员视角下乳腺癌复发早期检测中体格检查的多维价值：超越检测方法的探索

  乳腺癌作为全球女性最高发的恶性肿瘤，其治疗后随访体系的有效性直接关乎患者生存质量。随着诊疗技术进步，乳腺癌5年生存率持续提升，但随之而来的随访资源压力与检测方法价值争议日益凸显。其中体格检查(Physical Examination, PE)作为传统监测手段，在当代高精度影像学时代面临存在意义的拷问——尽管指南仍推荐年度PE联合乳腺钼靶检查，但文献显示PE对局部区域复发(LRRs)的检出率仅2%-30%，远低于乳腺钼靶的20%-44.5%。更矛盾的是，临床实践中PE使用频率常超出指南建议，这种认知与实践的鸿沟背后，隐藏着医疗决策的复杂逻辑。荷兰多家医院联合开展的本研究，通过深度访谈22名参与乳

  来源：Measurement and Evaluations in Cancer Care

  时间：2025-06-13

• 基于MoS2 光催化剂的光解水制氢技术：进展、挑战与未来展望

  随着化石燃料枯竭和环境污染加剧，开发清洁可再生能源成为全球迫切需求。氢能因其能量密度高、零碳排放等优势被视为理想替代能源，而利用太阳能驱动光催化水分解制氢技术更是研究热点。然而，该技术面临核心瓶颈——传统光催化剂如TiO2仅能吸收紫外光（仅占太阳光谱5%），且贵金属助催化剂（如Pt）成本高昂。二硫化钼(MoS2)作为过渡金属二硫属化物(TMDs)代表，因其可见光响应、合适能带位置（导带-0.12eV，价带1.78eV）和地球储量丰富等特性脱颖而出，但其固有缺陷如电荷复合率高、基底面惰性及1T相不稳定性严重制约实际应用。为突破这些限制，研究人员系统探索了MoS2基光催化剂的改性策略。研究首先解析

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-13

• 强限域碲量子点作为单光子源构建单元的突破性研究及其在量子技术中的应用

  在量子技术迅猛发展的今天，单光子源作为量子通信和计算的核心组件，其性能直接决定了系统的可靠性。然而，传统半导体量子点(QDs)面临封端剂干扰光电特性、尺寸控制不精准等挑战。碲(Te)因其独特的螺旋链状晶体结构、强自旋轨道耦合(SOC)和本征手性，成为极具潜力的量子材料，但其高反应活性导致未封端Te QDs的合成始终是学界难题。为突破这一瓶颈，研究人员采用创新的脉冲激光液体烧蚀(PLAL)技术，以甲苯(C6H5CH3)为溶剂防止氧化，通过底部烧蚀法在kHz高频脉冲下成功制备出平均尺寸19±3 nm的Te QDs。动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)证实其均匀性，而拉曼光谱显示E1、A1和E2

  来源：Materials Today Quantum

  时间：2025-06-13

• 锶氯化物-碳纳米纤维复合材料：高效氨存储与快速释放的创新设计

  在全球气候变暖的严峻形势下，减少温室气体排放和发展低碳能源技术成为迫切需求。氨（NH3）作为一种无碳化学能源载体，在氢能存储和运输中展现出巨大潜力。然而，氨的毒性高、存储安全性差等问题限制了其广泛应用。传统的低温液态存储（-33°C）或高压气态存储（16-25 bar）均存在泄漏风险，而固态存储材料如碱性金属卤化物（AEMHs）虽能通过化学吸附氨实现高容量存储，却面临体积膨胀（可达原始体积的4倍）和脱附动力学缓慢的瓶颈。以锶氯化物（SrCl2）为例，其理论氨脱附容量高达87.5%，但实际应用中易因结构崩塌导致性能衰减。为解决上述问题，研究人员通过静电纺丝（electrospinning）结合三

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-13

• 废弃预浸碳布纤维增强混凝土的弯曲性能实验与数值模拟研究：可持续建筑材料的创新路径

  随着全球建筑行业对高性能混凝土需求的增长，传统混凝土材料在抗拉强度和抗裂性能方面的固有缺陷日益凸显。碳纤维增强聚合物(CFRP)因其卓越的强度重量比和耐腐蚀性，在航空航天等领域广泛应用，但其生产过程中产生的预浸碳布废料(PCCW)却面临严峻的环境挑战。常规的焚烧和填埋处理方式因环保法规限制而逐渐被淘汰，如何实现这类高价值废弃物的资源化利用成为亟待解决的课题。在此背景下，中国的研究团队创新性地将机械加工后的废弃预浸碳布纤维(SPCCW)应用于混凝土增强领域。通过系统的实验研究和数值模拟，揭示了SPCCW纤维对混凝土力学性能的改善机制，相关成果发表在《Materials Today Sustain

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-13

• 综述：量子成像方法与使能技术综述

  量子成像的革命性潜力量子成像正通过非经典光态突破传统光学技术的边界。从显微镜到光谱学，这一领域利用量子纠缠、压缩态等特性，实现了分辨率增强、灵敏度提升和低损伤探测，尤其适用于光敏感的生物样本研究。量子光源：从体晶体到超薄材料自发参量下转换（SPDC）是生成纠缠光子对的核心技术。体非线性晶体（如BBO、KTP）通过准相位匹配实现高效转换，但新兴的二维材料（如过渡金属硫化物）和铁电向列液晶（FNLC）打破了相位匹配限制，支持更广角度和波长的纠缠光子发射。超表面（metasurface）通过纳米天线阵列进一步调控非线性相互作用，虽产率较低，但为芯片集成量子技术铺路。探测器：从相机到单光子雪崩阵列成像

  来源：Materials Today Quantum

  时间：2025-06-13

• 脉冲聚焦离子束诱导沉积技术直接制备碳化钨超导纳米线及其光子探测应用研究

  在量子技术蓬勃发展的今天，超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其近乎完美的探测效率成为光学量子计算的核心组件。然而传统电子束光刻技术面临制备成本高、易产生缺陷等瓶颈，特别是对于碳化钨(WC)这类具有较高临界温度(Tc)的超导材料，如何实现高精度直接加工仍是领域难题。针对这一挑战，来自国内的研究团队在《Materials Today Quantum》发表创新成果。研究人员采用脉冲聚焦离子束诱导沉积(PFIBID)技术，以钨六羰基化合物(W(CO)6)为前驱体，在SiO2/Si基底上直接制备出厚度仅50 nm的WC超导纳米线。通过整合低温探针台、锁相放大器和时间相关单光子计数系统，首次实现了对W

  来源：Materials Today Quantum

  时间：2025-06-13

• 可编程拉伸平面线圈：应变不变量电感器与超灵敏可穿戴传感器的创新设计

  在柔性电子技术蓬勃发展的今天，可拉伸传感器正悄然改变着医疗监测、人机交互和软体机器人的技术格局。然而，作为核心无源元件的电感器，其应变敏感性调控却长期缺乏普适性设计准则——这导致柔性电感器在无线供电系统（WPT）中稳定性不足，而高灵敏度应变传感器又难以兼顾线性度与环境鲁棒性。更棘手的是，现有研究对平面线圈形变机制的理解多停留在经验层面，缺乏像电容/电阻传感器那样的理论框架。这种知识空白严重制约了柔性电感器在精准医疗等场景的应用，例如无法同时实现毫米级肌肉微应变监测和穿戴设备的稳定无线通信。中国科学技术大学的研究团队在《Materials Today Physics》发表的研究，通过建立"长宽比

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• Fe原子掺杂调控MoS2 相结构实现高效微波吸收：多尺度协同损耗机制创新

  随着数字时代的迅猛发展，电磁波(EM)技术在带来便利的同时也造成了严重的电磁污染问题。传统电磁波吸收材料受限于单一损耗机制主导的电磁响应特性，难以实现多种损耗机制的协同优化与阻抗匹配的平衡。过渡金属二硫化物(TMDs)因其可调控的缺陷和相结构特性，为构建多损耗协同机制提供了新思路。其中二硫化钼(MoS2)的1T金属相和2H半导体相具有截然不同的电学特性，但1T相的热力学不稳定性导致相界面状态难以控制，严重制约了其电磁衰减能力。针对这一挑战，山东大学等机构的研究人员创新性地采用Fe原子掺杂策略，通过一步水热法成功制备出Fe掺杂的蛋黄-壳结构MoS2纳米花微球。该研究实现了三大创新：微观结构上构建

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 自支撑硅氧烷-聚醚交联固体电解质的创新设计及其在高性能锂金属电池中的应用

  随着全球对高能量密度储能器件的需求激增，锂金属电池(LMBs)因其3860 mAh g−1的理论容量被视为下一代电池技术的希望。然而，传统有机液态电解质与锂金属的副反应及锂枝晶穿刺问题，如同悬在头顶的达摩克利斯之剑，严重威胁电池安全性。固态聚合物电解质(SPEs)因其不可燃、柔韧性好等优势成为研究热点，但聚醚基SPEs室温结晶性导致的低电导率(<10−5S cm−1)，以及硅氧烷基材料机械强度差的缺陷，长期阻碍其实际应用。为破解这一"导电-强韧"不可兼得的困局，江苏瑞森高分子有限公司联合研究团队创新性地将刚性酰胺段与柔性硅氧烷-聚醚链段结合，通过溶胶-凝胶法设计出自支撑交联固体电解质(MSK-

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 梯度设计双响应协同蜂窝结构：实现S/C波段强宽带微波吸收的创新研究

  随着电磁探测技术的飞速发展，隐身材料面临更严苛的挑战。传统吸波材料在S波段（2-4 GHz）和C波段（4-6 GHz）表现疲软，往往需要增加厚度或添加磁性材料，导致重量激增。蜂窝吸波材料（HMA）虽具轻量化优势，但低频吸收性能与厚度矛盾始终未解。如何突破“薄、轻、宽、强”的技术壁垒，成为当前研究的核心痛点。大连理工大学的研究团队在《Materials Today Physics》发表创新成果，提出双响应协同梯度蜂窝夹层结构（GHSS）。通过构建低频高吸收层与高频低反射匹配层的协同体系，结合玻璃纤维板表面修饰和浸渍工艺调控，实现2-18 GHz全频段强吸收（平均反射损耗-18.8 dB），S/C

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 双面摩擦搅拌点焊技术实现超高强轻质钢与低碳钢异质连接的微观结构特征与结合机制

  5 wt%)和高碳(0.76 wt%)特性，使其在传统熔焊过程中极易出现锰元素烧损、偏析和焊接裂纹等缺陷。更棘手的是，当需要将这种"娇气"的高强钢与广泛使用的低碳钢（屈服强度仅215 MPa）进行异质连接时，巨大的强度差异让传统焊接技术束手无策。针对这一工程难题，清华大学的研究团队创新性地采用双面摩擦搅拌点焊(double-sided FSSW)技术，使用碳化钨(cemented carbide)工具成功实现了1.5 mm厚超高强轻质钢与2 mm厚低碳钢的可靠连接。这项突破性研究发表在《Materials Today Communications》上，不仅解决了异种钢材焊接的行业痛点，更开辟了

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 煅烧石膏与纳米二氧化硅协同增强泡沫稳定性与阻燃性能的创新研究

  传统含氟灭火泡沫（AFFF）虽能有效扑灭Class B火灾（如汽油、乙醇火灾），但其氟碳表面活性剂的持久性、生物累积性和环境毒性引发严峻挑战。与此同时，现有无氟替代品往往面临泡沫稳定性差、阻燃效率低等问题。如何在保持灭火性能的前提下实现环境友好性，成为消防材料领域的核心难题。澳门大学与五邑大学联合团队在《Materials Today Communications》发表的研究中，首次将建筑行业常用的天然阻燃剂——煅烧石膏（CaSO4·1/2H2O）与纳米二氧化硅（NS）结合，开发出兼具超长稳定性和高效阻燃的纳米石膏泡沫（Nano GF）。这种材料不仅将泡沫半衰期提升至传统基质的2倍（360分钟

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 基于聚乙烯醇的相变气凝胶：高性能隔热材料的创新设计与应用

  在全球能源危机与环境问题加剧的背景下，传统隔热材料因易受环境因素影响、能源效率低下而难以满足需求。相变材料（PCMs）虽能通过相变储能调节温度，但存在泄漏和热导率不匹配等问题。为此，研究人员提出将PCMs与多孔气凝胶结合的策略，以同时解决储能与隔热问题。该研究由国内团队开展，通过冷冻-解冻循环和冻干技术，将1-十八醇（OD）嵌入聚乙烯醇（PVA）气凝胶网络，制备了系列相变气凝胶。关键方法包括：利用黄原胶（GX）乳化分散OD，通过物理交联构建PVA三维网络，并采用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）和压缩测试表征性能。材料与制备研究选用PVA为骨架材料，OD为相变核心，GX为乳化剂。通过

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 形貌导向设计双功能电催化剂：高效全解水技术的突破路径

  在全球能源转型背景下，氢能作为零碳燃料成为替代化石能源的关键选项。然而，电解水制氢技术面临两大瓶颈：一是依赖铂(Pt)、铱(IrO2)、钌(RuO2)等贵金属催化剂，成本居高不下；二是OER涉及四电子转移过程，动力学迟缓导致能耗激增。传统方案需分别优化HER和OER电极，系统集成复杂。针对这些挑战，由Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University领衔的国际团队在《Materials Today Chemistry》发表综述，系统阐述了通过纳米结构形貌工程开发双功能电催化剂的最新进展，为一体化电解槽设计提供新思路。研究采用形貌定向合成（0D量子点至3D多孔框架

  来源：Materials Today Chemistry

  时间：2025-06-13

• 聚乳酸基复合纤维协同光热/光动力抗菌与增强骨再生效应的创新研究

  感染性骨缺损是骨科临床面临的重大挑战，细菌生物膜形成和抗生素耐药性导致传统治疗失败率高达20%。特别是金黄色葡萄球菌(S. aureus)与大肠杆菌(E. coli)的"特洛伊木马"式协同感染，不仅加速细菌扩散，还会通过酸性代谢产物破坏植入材料稳定性。更棘手的是，休眠细菌可潜伏于成骨细胞内逃避免疫清除，成为复发感染的"定时炸弹"。面对这一困境，新疆医科大学的研究团队在《Materials Today Chemistry》发表的研究，开创性地将电纺丝技术与自组装工艺结合，构建出具有"杀菌-成骨"双功能的PLLA/DexP@CuNPs/rGO复合纤维。研究采用三大核心技术：1）电纺丝制备载药PLL

  来源：Materials Today Chemistry

  时间：2025-06-13

• 磷掺杂Ti3 C2 Tx MXene/PEDOT:PSS气凝胶：高绿色指数与优异电磁屏蔽效能的创新结合

  随着5G通信和物联网技术的迅猛发展，电磁污染已成为威胁人类健康和电子设备安全的隐形杀手。传统金属基电磁干扰(EMI)屏蔽材料虽具有高屏蔽效能(SE)，但其依赖反射机制的特性会导致二次电磁污染，犹如将垃圾扫到地毯下——看似干净却隐患重重。更棘手的是，航空航天、国防等特殊领域亟需能"吞噬"而非反弹电磁波的吸收型材料。如何破解高SE与低反射(R)不可兼得的行业难题？这成为材料科学界亟待攻克的"卡脖子"技术瓶颈。中国科学院的研究团队独辟蹊径，将目光投向二维材料家族的新星——MXene。这种由过渡金属碳化物构成的材料具有类金属导电性和可调控的表面化学性质，但单纯MXene仍难以摆脱高反射的桎梏。研究人员

  来源：Materials Today Advances

  时间：2025-06-13

• 11B4 C掺杂Fe/Si多层膜中自旋翻转反射率降低及其对中子超镜技术的革新

  中子散射技术是研究材料磁性和结构的核心手段，但其信号强度受限于中子光学元件的效率。当前Fe/Si多层膜作为极化中子光学元件存在三大瓶颈：界面粗糙导致反射率降低、磁畴引发自旋翻转散射（spin-flip），以及周期数增加引发的内部应力累积。这些问题严重制约了中子超镜（supermirror）的m值（临界角倍数）提升，使得现有极化器仅能达到m=5.5水平。为突破这些限制，来自瑞典的研究团队在《Materials Today Advances》发表研究，创新性地将硼碳化物（11B4C）引入Fe/Si多层膜体系。通过离子辅助磁控溅射技术制备了含150-25Å渐变周期的堆叠多层膜，结合X射线反射（XRR

  来源：Materials Today Advances

  时间：2025-06-13

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