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  • 综述:利用干涉仪进行位移和振动测量:基准配置、性能及研发机遇

    在现代精密测量技术中,干涉仪因其极高的灵敏度和精确性,已经成为一种不可或缺的工具。无论是用于测量微小振动还是大范围位移,干涉仪在多个领域展现出了卓越的应用价值,包括机械加工校准、三维测量、生物运动分析以及医学成像等。随着技术的发展,人们已经探索出多种干涉仪的设计方案,以满足不同应用场景对测量精度、动态范围、线性度和带宽的不同需求。本文将探讨这些干涉仪的核心原理、设计差异及其实际应用效果,旨在为未来的研究和产品开发提供参考和指导。干涉仪的核心在于利用光的干涉现象来获取目标物体的运动信息。通常,干涉仪通过产生两个相互正交的信号,如cos(2kΔs)和sin(2kΔs),来精确测量目标与参考点之间的

    来源:Advanced Photonics Research

    时间:2025-09-24

  • 水能够渗透并使非晶碳点发生塑化:通过玻璃化转变研究揭示纳米颗粒内部的可及性

    碳点(Carbon Dots,CDs)作为一种高度多功能的纳米材料,近年来在催化、传感、生物技术和光电子学等多个领域展现出广阔的应用前景。然而,尽管其在科学界受到广泛关注,关于碳点内部结构及其对溶剂渗透性的理解仍存在较大的空白。本研究通过探索水对无定形碳点的塑化效应,填补了这一知识空白,为碳点的结构模型和功能设计提供了新的视角。碳点通常被认为是具有致密内核的纳米颗粒,周围被表面功能基团包围,这些功能基团如胺基、羧基和羟基等,有助于其在不同溶剂中的溶解性以及后续的化学修饰。尽管表面化学已被广泛研究,但碳点内核对分析物和溶剂的渗透性仍然未被充分研究。这种渗透性对理解碳点的结构特性及其在实际应用中的

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 利用深度强化学习代理对聚酰亚胺杠杆进行重新设计

    摘要 设计具有超性能的有机薄膜的分子结构一直是研究的核心目标。然而,候选分子的庞大化学空间给筛选出具有卓越性能的最佳材料带来了挑战。本文提出了一种基于深度强化学习的多目标性能导向策略,并训练了一个名为DAPiGen的智能代理,用于无模板地合成聚酰亚胺。该智能代理结合了四种机器学习模型识别出的性能预测因子以及基于片段的生成架构,同时利用从聚酰亚胺中提取的活性片段作为基本构建单元。通过实际应用,该智能代理成功制备出了适用于柔性显示场景的多种聚酰亚胺,这些聚酰亚胺具有特定的性能,例如更高的透明度、更低的线性热膨胀系数、更强的拉伸强度以及

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 利用双原子催化剂促进电化学反应,以提高锂硫电池的充电速率

    在当前的能源存储技术中,硫正极因其高理论能量密度、低成本和环境友好性,被视为下一代高能量密度可充电电池的重要候选材料之一。然而,硫正极的实际应用受到了硫氧化还原反应(SRRs)缓慢且复杂的限制。这些反应不仅涉及多步电化学过程,还与化学过程如解离、歧化和共 disproportionation 等密切相关。因此,为了提升电池的性能,必须开发能够有效加速硫氧化还原反应、防止活性物质损失并增强整体稳定性的催化剂。为了克服这些挑战,研究团队提出了一种新的策略,即通过合成一系列基于碳氮化物(CN)的 3d 过渡金属-铋(TM-Bi)原子对,来实现对 SRRs 的高效激活。这种策略不仅具有可扩展性和成本效

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 作为催化剂载体的刚性超分子芳纶纳米管

    纳米催化剂在溶液相催化反应中扮演着越来越重要的角色,其性能与回收效率是决定其在工业和实验室应用的关键因素。传统上,催化剂的支持材料通常采用颗粒状结构,这种设计虽然能够提供较大的比表面积,但同时也带来了回收和再利用上的挑战。随着纳米技术的发展,研究人员开始探索更高效、更易于分离的催化剂支持材料,特别是那些具有独特几何特性的材料,如一维(1D)纳米材料。这类材料因其长径比高、机械性能优异以及体积比表面积大等优势,被认为是提升催化剂性能和回收效率的潜在解决方案。本研究提出了一种基于分子自组装的策略,利用具有特定表面化学性质的芳纶两亲分子(Aramid Amphiphiles, AAs)自组装成高长径

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 拓扑山谷光子波导:用于线性计算的散射矩阵评估

    本文探讨了一种基于谷模式波导(VPC-VPC waveguides)的六端口(6-port)结构,该结构能够实现信号在输入端口激发后向三个输出端口等效功率分配,并且不会向输入端口反射。这一成果为拓扑光子学领域带来了新的可能性,特别是在构建高效、紧凑的光子电路和实现线性运算方面。研究还展示了如何利用提取的散射矩阵(scattering matrix)进行线性计算设备的设计,避免了传统的耗时试错方法。### 1. 拓扑光子学与光子计算的背景近年来,电磁波(EM wave)的任意操控成为多个研究领域的核心目标,尤其是在光子学和超材料(metamaterials)领域。这些领域的研究不仅提供了对波与物

    来源:Advanced Photonics Research

    时间:2025-09-24

  • 通过稀土配位作用调节单分散SiO2微粒中的分子余辉

    摘要 合理控制有机分子中的三重态发光是推动有机荧光体在光电应用中发展的关键。然而,精确调节余辉强度和寿命仍然具有挑战性。本文介绍了一种基于1,10-菲(1,10-phen)的可调余辉系统,该系统通过稀土(RE3+)离子的配位作用,并将其嵌入到SiO2微粒(MPs)中,在水热条件下实现。将1,10-phen掺杂到SiO2微粒中后,可在488 nm波长处产生荧光,量子产率为2.59%,寿命为1.14秒。当与不同的RE3+离子(La3⁺、Y3⁺、Gd3⁺、Lu3⁺)配位时,量子产率(3.00–9.02%)和余辉寿命(0.07–1.46秒

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 电化学阳离子诱导的三相转换实现连续可调的电磁波响应

    摘要 可调谐的电磁波响应在集成电子领域越来越受到关注。然而,现有的电磁屏蔽材料的调制灵活性和可靠性存在局限性。在这项研究中,设计了一种采用三明治结构的装置,该装置由金属网@HxWO3/H2SO4/中空石墨组成,能够实现对电磁波(EMWs)的动态响应和精确控制。原位表征和理论模拟表明,通过电压调控,电化学控制的阳离子插层作用优先促使HxWO3从单斜相(M相)转变为四方相(T相),再进一步转变为立方相(C相)。这一过程导致价电子数量增加,从而提高了导电性,进而精确调节入射电磁波的反射屏蔽效率。此外,外部阳离子的插层和积累在HxWO3晶

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 具有钻孔感知双功能的磁性微机器人,用于深部气管微病变的精准活检

    摘要 活检仍是众多疾病确诊的金标准,但传统方法存在固有的局限性,包括操作过程中的侵入性、空间分辨率有限、难以获取深层组织样本以及术后组织病理检查复杂等问题。本文介绍了一种多功能磁驱动微机器人平台,用于对肺部深层微小病变进行靶向活检,有望用于早期肺癌的诊断。该微机器人采用圆锥螺旋结构,其尖端装有可控的金纳米针,集成了钻孔取样和表面增强拉曼散射(SERS)生物传感双重功能。在实时气管镜和荧光镜引导下,该平台能够通过充满盐水的支气管精确导航至病变部位,实现按需取样和样本回收。其可行性已通过离体猪肺模型和体内兔子实验得到系统验证。收集到的

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 提升钻石生物传感器和光子器件的性能:表面粗糙度、功能化处理与荧光特性的相互作用

    钻石因其独特的物理、化学和电子特性,在生物传感和量子应用领域展现出巨大的潜力。本研究重点探讨了钻石材料在两个关键方面的应用:生物传感器中的表面功能化以及表面粗糙度对荧光性能的影响。通过引入一种新型的生物传感器方法,研究者成功制备了具有可控粗糙度(4纳米和14纳米)的氧终止钻石表面,并通过酯化和硅烷化等方法进行功能化处理,生成了DBCO-、硫醇-和环氧-终止的表面。这些表面用于通过点击化学技术固定荧光和非荧光墨水的微阵列。研究还确定了适用于链霉亲和素检测的最佳点击反应策略,展示了稳定且灵敏的生物界面。与此同时,研究还分析了表面粗糙度对荧光强度的影响,发现光滑表面(4纳米)相比粗糙表面(14纳米)

    来源:Advanced Materials Interfaces

    时间:2025-09-24

  • 利用天然提取的硅藻土提升有机发光二极管的性能:一种成本效益高且环保的策略

    有机发光二极管(OLEDs)作为显示和照明领域的重要技术,因其高对比度、广色域和机械柔性等特性而备受关注。然而,OLEDs在实际应用中仍面临光提取效率有限和电荷传输能力不足等关键挑战,这些问题严重制约了其性能的进一步提升。为此,本研究引入了一种来源于硅藻的天然二氧化硅材料——硅藻土(diatomite),作为提升OLED性能的一种可持续且成本效益高的方法。硅藻土是一种具有多孔结构、高比表面积和良好化学稳定性的材料,其天然的微观结构为光管理提供了独特的潜力。硅藻土的制备过程包括清洗和氢氧化钠(NaOH)蚀刻,以优化其结构和光学特性。清洗步骤旨在去除残留的有机和无机杂质,确保其化学稳定性和形态完整

    来源:Advanced Optical Materials

    时间:2025-09-24

  • 用于高效低漏电流发光二极管的巨型壳纳米棒

    摘要 一维胶体半导体纳米棒(NRs)具有偏振发光特性和增强的光子输出耦合效率,适用于高效发光二极管(LEDs)。然而,由于径向壳层较薄以及高长宽比,在高电流密度下其实际应用受到限制。高长宽比会导致溶液处理薄膜在制备过程中纳米棒方向随机排列,从而产生结构缺陷,引发漏电流并进一步加剧效率下降。本文引入脂肪酸来抑制传统NRs合成过程中磷酸所诱导的c轴生长,同时促进径向壳层的生长,最终制备出长宽比约为2.2的巨壳结构CdSe/CdZnSe/CdS/CdZnS纳米棒。这种设计有效缓解了由于纳米棒随机排列引起的电子泄漏问题,同时减少了界面缺陷

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 基于铂的高熵簇与超亲水性CeO2的协同催化作用,实现了高效的阴离子交换膜水电解

    摘要 同时提高材料的本征活性并加速H2O的解离动力学对于开发用于碱性氢 evolution 反应(HER)的先进低铂电催化剂至关重要。本文提出了一种基于低贵金属铂的高熵合金簇与超亲水性CeO2结合在多孔碳载体上的复合材料(Pt-HEA-cluster/CeO2/C)。优化后的Pt-HEA-cluster/CeO2/C催化剂在1.0 mol/L KOH溶液中,于−10 mA cm−2的电流密度下表现出更快的Volmer-Tafel反应动力学,过电位仅为12.3 mV,远低于商用Pt/C催化剂(32.2 mV)。当该催化剂应用于阴离子

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 有效控制弹性体密度可制造出机械性能优异且高效的自拉伸有机太阳能电池

    摘要 本征可拉伸的有机太阳能电池(IS-OSCs)在下一代可穿戴电子设备中具有巨大潜力。引入热塑性弹性体(TPEs)为提高机械柔韧性提供了一种经济高效的策略。然而,TPE结构多样性对器件性能的影响在很大程度上被忽视了。在这项研究中,引入了“有效弹性体密度”(De)这一概念作为统一的分子描述符,以定量评估弹性体结构如何影响IS-OSC的形态和功能。研究表明,增加De可以通过促进非晶区域的畴粗化和表面粗糙化来增强可拉伸性,但同时也会延长激子寿命并抑制电荷提取和传输。值得注意的是,IS-OSCs在临界De为1.5 mol m−3时达到最

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 基于纳米/微米金属-有机框架的陶瓷材料在可持续节能/捕集中的应用

    摘要 2000小时)、超疏水性(水接触角150°,太阳反射率仍保持在0.97)、耐火焰性能(耐温超过1000°C)以及接近100%的可回收性,是一种有效推进全球向气候中性基础设施转型的低成本、可扩展材料。 利益冲突 作者声明没有利益冲突。

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 通过聚合物-基底结合控制金属沉积的成核阶段来实现电极表面平滑

    摘要 聚合物添加剂(如聚环氧乙烷(PEO))被广泛用于水系锌电池及其他多种电池体系中,以实现电极表面的平滑沉积。然而,它们调控电极形态并抑制枝晶形成的具体机制仍不明确。在本研究中,通过原位电化学原子力显微镜技术直接观察了在不同浓度ZnSO4和PEO存在下锌电极沉积过程中以及聚合物在铜(Cu)基底上的吸附行为,从而填补了这一知识空白。与以往文献中的假设不同(这些假设主要强调聚合物与生长中的锌晶体表面或Zn2+离子的结合),实验结果表明,PEO通过与铜基底的相互作用促进了(002)取向锌晶片的成核,从而使锌薄膜表面更加平滑。密度泛函理

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 通过钛掺杂提高金属SrNbO3的透明度

    近年来,随着透明电子技术的迅速发展,对透明导电材料的需求也日益增加。这类材料在多种光电子设备中扮演着重要角色,例如智能手机、电视、发光二极管等。此外,透明导电材料在太阳能电池制造过程中也至关重要,因为它们需要在可见光范围内保持高透明度,同时具备良好的电导性。目前,锡掺杂氧化铟(ITO)是透明导电氧化物(TCO)的主流材料,因其在可见光区域具有超过85%的透光率和较低的面电阻(10–100 Ω□⁻¹)而受到广泛认可。然而,由于铟资源的稀缺性和成本问题,开发一种无需依赖铟的替代材料成为研究的重点。为了寻找合适的替代材料,科学家们开始关注具有强关联特性的钙钛矿氧化物,如SrVO₃(SVO)、SrMo

    来源:Advanced Materials Interfaces

    时间:2025-09-24

  • 通过原子层沉积法,利用有机晶体模板定向制备三维纳米结构氧化铝薄膜

    这项研究提出了一种创新的方法,通过结合有机晶体模板与原子层沉积(ALD)技术,制造具有三维纳米结构的氧化铝薄膜。这一方法利用了L-组氨酸和谷胱甘肽(GSH)这两种由手性分子构成的有机晶体作为模板,从而在低温条件下引导氧化铝薄膜的生长,最终形成具有复杂几何结构的自由-standing(自由站立)金属氧化物薄膜。该方法不仅保留了有机模板的结构特征,还为设计具有特定孔隙率、表面积和功能性的先进材料提供了新的思路。在当今材料科学领域,三维纳米结构的制造已成为开发高性能材料的关键技术。这些结构因其独特的物理和化学特性,在催化、电子器件、能源存储、手性材料、生物传感等多个领域展现出广阔的应用前景。然而,制

    来源:Advanced Materials Interfaces

    时间:2025-09-24

  • 仿生水基超宽带雷达隐身超材料吸收剂

    摘要 受Pachliopta aristolochiae蝴蝶翅膀分层多孔结构的启发,并利用水的固有介电色散特性,本文提出了一种仿生水基超材料吸收器。该设计打破了传统的紧凑性与带宽之间的权衡,将水基超材料与仿生结构相结合,融合了蝴蝶翅膀的分层多孔性以及水的介电色散特性,实现了前所未有的微波吸收性能。该吸收器采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)基质中的六边形水腔结构,模仿蝴蝶翅膀的多尺度孔结构,通过级联共振来延长波的传播路径。水在此过程中起到了“人工黑色素”的作用,通过分子松弛实现可调的介电损耗;同时,通过改变水柱的高度或温度,可以动态调节

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24

  • 具有先天免疫保护的微凝胶涂层间充质基质细胞通过修复性巨噬细胞逆转持续性肺纤维化

    摘要 先天免疫系统在两个方面发挥着重要作用:一方面在组织损伤后介导病原体过程,另一方面则成为有效治疗药物递送的障碍。那些既能规避免疫系统的清除机制又能调节宿主免疫成分的策略,为治疗复杂的慢性疾病(如纤维化)提供了有希望的解决方案。本文介绍了一种基于先天免疫检查点机制的策略,其中间充质基质细胞被涂覆了一种柔软的、可塑的微凝胶,并通过CD47自标记物激动剂进行功能化处理,从而有效避免了被组织中的巨噬细胞清除。这些经过改造的细胞通过旁分泌机制逆转了肺部持续的纤维化损伤。单细胞RNA测序发现了一种具有抗原呈递功能的巨噬细胞亚群,该亚群参与

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-24


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