• 质量比与弯曲刚度对带柔性附板圆柱体流致振动的耦合影响机制研究

  在海洋工程领域，圆柱形结构物如海底管道、海洋立管等长期承受流体作用引发的流致振动(FIV)，可能导致结构疲劳甚至灾难性破坏。1940年塔科马海峡大桥的坍塌事件，正是流体与结构相互作用产生共振的经典案例。虽然刚性分流板已被证明能有效抑制涡激振动(VIV)，但柔性附板这种更接近生物柔性特征的被动控制方式，其与质量比(mr)、弯曲刚度(Ks)的耦合作用机制尚不明确。为破解这一难题，研究人员在《Ocean Engineering》发表论文，通过计算流体动力学(CFD)模拟系统研究了弹性支撑圆柱体在Re=150时的FIV特性。研究创新性地同时考察了质量比(2/5/10)、柔性附板长度(1D/1.5D/2

  来源：Ocean Engineering

  时间：2025-06-20

• 可控风-浪-流耦合环境下救援目标漂移特性的实验研究

  海洋环境中的目标漂移预测是海上搜救与环境保护的核心课题。随着海上活动激增，事故频发往往源于复杂海洋环境与人为失误的叠加效应。尽管现有研究已关注风、流对漂移的影响，但波浪（尤其是非线性涌浪）的作用长期被简化为风的衍生效应，导致预测模型存在显著偏差。更棘手的是，实验室环境中风-浪-流多物理场耦合的实验数据极度匮乏，使得理论验证缺乏基准。这种知识空白直接制约了搜救效率——过大的预测范围会浪费资源，过小则可能错过黄金救援时间。中国海洋大学的研究团队在《Ocean Engineering》发表的研究，首次在60米×36米的大型风-浪-流耦合实验池中，系统探究了救援目标（包括残骸、救生筏等）的漂移特性。通

  来源：Ocean Engineering

  时间：2025-06-20

• 几何非线性调谐质量阻尼惯性器（NTMDI）在风力机动态响应中的不确定性量化研究及其优化设计意义

  风力发电作为可再生能源的核心领域，其核心设备风力机的稳定性和寿命备受关注。然而，这类大型柔性结构面临材料性能波动、环境载荷不确定等挑战，易导致振动加剧和疲劳损伤。传统线性调谐质量阻尼器（TMD）虽广泛应用，但在非线性工况下性能受限。如何量化不确定性对系统的影响，并设计更优控制策略，成为工程界亟待解决的难题。为此，研究人员开展了一项创新研究，聚焦于几何非线性调谐质量阻尼惯性器（NTMDI）在风力机动态响应中的不确定性传播机制。通过建立两自由度简化模型，结合谐波平衡-时频交替法（HB-AFT）和多项式混沌展开（PCE），系统分析了刚度、阻尼及风载参数的概率分布对系统的影响。研究发现，NTMDI相比

  来源：Ocean Engineering

  时间：2025-06-20

• 微应变对ZnO纳米颗粒晶粒尺寸的影响：X射线衍射峰形分析与Rietveld精修研究

  纳米材料因其独特的尺寸效应在光电器件、传感器等领域展现出巨大潜力，其中氧化锌(ZnO)作为典型的II-VI族半导体，具有3.37 eV的宽禁带和60 meV的大激子结合能，在紫外激光器、压电器件中应用广泛。然而，纳米材料的性能高度依赖于其晶粒尺寸和微观应变状态，传统Scherrer公式计算晶粒尺寸时往往忽略应变效应，导致结果偏差。更棘手的是，ZnO纳米结构在生长过程中会产生晶格畸变、位错等缺陷，这些微观应变会显著影响X射线衍射(XRD)峰形，使得准确测定晶粒尺寸成为纳米材料表征中的关键难题。为系统研究微应变对晶粒尺寸测定的影响，国内研究人员在《Next Materials》发表论文，采用化学还

  来源：Next Materials

  时间：2025-06-20

• 基于毛叶银背藤叶提取物绿色合成银纳米颗粒（Ap-AgNPs）的表征及生物活性评估：抗氧化、抗炎与抗菌应用研究

  纳米技术在生物医学领域的应用日益广泛，其中银纳米颗粒（AgNPs）因其独特的抗菌、抗炎和抗氧化特性备受关注。然而，传统化学合成方法常使用有毒还原剂和稳定剂，存在环境污染和生物相容性差等问题。绿色合成利用植物提取物中的天然活性成分（如酚类、黄酮）还原金属离子，成为更可持续的替代方案。毛叶银背藤（Argyreia pilosa）是印度西高止山脉特有的药用植物，传统用于治疗炎症和感染，但其在纳米合成中的应用尚未探索。为开发高效环保的纳米材料，研究人员通过毛叶银背藤叶提取物绿色合成银纳米颗粒（Ap-AgNPs），并系统评估其生物活性。研究采用紫外-可见光谱（UV-Vis）确认纳米颗粒形成，X射线衍射（

  来源：Next Materials

  时间：2025-06-20

• SiO2-Na2O-Li2O-Bi2O3玻璃体系的电学性能研究：组分调控对离子导电性的影响

  在电子器件和能源存储领域，导电玻璃材料一直是研究热点。传统氧化铟锡（ITO）虽性能优异，但其高昂成本、加工温度高和脆性等缺陷限制了应用。更棘手的是，现有玻璃体系难以同时满足高离子电导率和结构稳定性需求。这促使科学家们将目光转向组分可调、成本更低的硅酸盐玻璃系统。早前研究发现，含铁硅酸盐玻璃（如SiO2-Fe2O3-Na2O-Li2O）具有导电潜力，但铁元素的引入可能影响材料光学性能。为此，巴西圣卡塔琳娜州南部极端大学（UNESC）的研究团队提出创新方案：用Bi2O3替代Fe2O3，首次系统研究了SiO2-Na2O-Li2O-Bi2O3四元体系的电学性能。他们通过混合设计方法制备10种组分玻璃，

  来源：Next Materials

  时间：2025-06-20

• 椰壳内果皮源纳米纤维素的结构与非线性动力学表征及其在高性能复合材料中的应用潜力

  随着全球对可持续材料需求的激增，纳米纤维素因其轻质、可降解和高机械性能成为研究热点。然而，传统合成聚合物在航空航天、生物医学等领域面临环境兼容性差、力学性能不足等挑战。椰壳作为农业废弃物资源丰富，但其内果皮纤维素的高值化利用尚未充分开发。如何通过结构调控提升纳米纤维素在复合材料中的界面结合与力学传递效率，成为关键科学问题。中国某研究机构团队在《Next Materials》发表研究，通过多尺度表征结合非线性动力学方法，系统解析椰壳内果皮纳米纤维素的结构-性能关系。研究采用硫酸酸水解法制备纳米纤维素，通过X射线衍射（XRD）分析晶体结构，扫描电子显微镜（SEM）观测形貌，并创新性引入递归量化分析

  来源：Next Materials

  时间：2025-06-20

• NH4Br辅助合成MnO2纳米线/碳布阴极材料用于水系锌离子电池的性能优化与机制研究

  随着全球对可持续能源存储需求的增长，水系可充锌离子电池(ARZIB)因其安全性高、成本低廉等优势成为锂离子电池的有力替代者。然而，作为ARZIB核心组分的MnO2阴极材料面临导电性差、循环稳定性不足等挑战。尽管通过纳米结构设计和碳材料复合可改善性能，但卤化物添加剂对MnO2多晶型调控的机制尚不明确，特别是Br-的作用缺乏系统研究。为解决这一问题，来自国内多所高校的联合研究团队在《Next Energy》发表了最新成果。研究人员采用水热法在180°C下5小时合成MnO2纳米线/碳布复合材料，通过调控NH4Br浓度（0.6-1.8 mmol）系统研究了Br-对材料结构性能的影响。研究综合运用X射线

  来源：Next Energy

  时间：2025-06-20

• 基于树木启发的辐射-蒸发协同冷却系统：突破被动式日间制冷功率极限的新策略

  随着全球极端高温事件频发，到2050年制冷能耗预计将相当于美国、欧盟和日本2016年发电总量之和。传统空调依赖压缩技术，不仅耗电巨大，还会加剧温室效应。更关键的是，现有技术仅能转移热量而非将其从地球环境中消除。辐射冷却技术通过大气窗口（8-13 μm）向太空释放热辐射，虽具有零能耗优势，但受限于普朗克黑体辐射定律，300 K物体的理论最大冷却功率仅150 W m−2，严重制约其商业化应用。针对这一瓶颈，中国的研究团队受树木蒸腾作用启发，开发出集成辐射与蒸发冷却的复合系统。研究以化学处理的木材为基底，顶部覆盖疏水性氧化铝纳米颗粒-纤维素微纤维（Al2O3/CMF）复合材料，通过多尺度结构设计实现

  来源：Next Energy

  时间：2025-06-20

• 3D打印封装结构L-ZSM-5@B-ZSM-5整体式催化剂在甲醇制丙烯反应中的协同增效机制

  在能源化工领域，丙烯作为重要的基础化工原料，其生产高度依赖石油资源。随着甲醇制烯烃（MTO）技术的商业化，甲醇制丙烯（MTP）成为实现非石油路线生产的关键环节。然而，传统ZSM-5分子筛催化剂面临两大瓶颈：一方面，其微孔结构（0.55 nm）导致反应物扩散受阻，易引发积碳和快速失活；另一方面，表面强酸位点密度过高会促进氢转移等副反应，降低丙烯选择性。尽管通过介孔模板剂（如CTAB）构建多级孔结构可改善传质，但生物模板剂L-赖氨酸因其独特的双氨基-羧基两性结构，能通过氢键作用更精准调控晶体生长，形成2-10 nm介孔系统。与此同时，3D打印技术为催化剂宏观结构设计带来革命性突破，其构建的贯通孔道

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-20

• 水热后处理诱导钛硅分子筛TS-1中六配位Ti(OSi)2(OH)2(OH2)2物种生成及其对乙烯硫酸盐氧化的催化机制

  钛硅分子筛TS-1自发现以来，因其在烯烃环氧化、酮类氨氧化等绿色氧化反应中的卓越性能，成为沸石领域的里程碑材料。然而，如何精准调控其活性钛物种以适配特定反应（如锂离子电池关键电解质添加剂DTD的合成），仍是当前催化领域的核心挑战。水热后处理虽能优化TS-1性能，但钛物种转化机制与孔结构对活性的影响长期不明，严重制约了该技术的定向应用。针对这一难题，中国科学院大连化学物理研究所的Yanli Wang团队在《Microporous and Mesoporous Materials》发表研究，通过系统表征[THE]-a h-TS-1和[TH]-a h-TS-1系列催化剂，首次揭示了水热后处理中钛物种

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-20

• 核壳结构Y沸石的设计合成及其作为串联微反应器在重油大分子高效定向转化中的应用

  随着原油重质化趋势加剧，重油大分子的高效转化成为石油化工领域的关键挑战。传统Y沸石因其狭窄的微孔通道（<1 nm）导致大分子扩散受阻，且表面酸性位点难以被充分利用。更棘手的是，工业催化裂化（FCC）中预裂解（由粘结剂完成）与深度裂解（由沸石完成）的空间分离会导致中间产物传输不可控，引发过度裂解。如何构建兼具大分子可及性与定向转化能力的催化材料，成为突破重油加工瓶颈的核心问题。中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院的研究团队在《Materials Today Sustainability》发表论文，创新性地提出“核壳串联微反应器”概念。他们以单晶Y沸石为核，通过边缘定向生长策略构建了由纳米Y

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-20

• 激光旋转角度对选区激光熔化Hastelloy X合金高温氧化行为的调控机制研究

  在航空航天和核工程领域，镍基高温合金因其卓越的机械性能和高温稳定性成为关键材料。然而，极端高温环境下的氧化问题始终是制约其寿命的瓶颈。传统制造的Hastelloy X合金虽能在1200℉下形成Cr2O3保护膜，但选区激光熔化(SLM)这种新兴添加剂制造技术所特有的快速凝固特性，导致合金微观结构与传统工艺存在显著差异。更棘手的是，SLM过程中激光扫描策略的微小变化——例如激光旋转角度——会通过改变熔池温度梯度而影响晶界分布，进而可能影响Cr元素的扩散通道和氧化动力学。目前，关于如何通过主动调控SLM工艺参数来优化合金抗氧化性能的研究仍属空白。河北工业大学的研究团队在《Materials Toda

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-20

• KAlF4改性4047铝合金电弧增材制造的微观组织调控与力学性能强化机制

  在航空航天和汽车制造领域，铝合金因其轻量化优势成为关键材料，而电弧增材制造(Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM)技术因其高效率、低成本的特点，成为大型复杂构件制造的新选择。然而，4047铝合金在WAAM过程中面临两大技术瓶颈：熔池表面氧化膜导致的气孔缺陷，以及粗大的α-Al枝晶和共晶Si相引发的力学性能下降。传统解决方案如热等静压(HIP)和激光冲击强化(LSP)虽能改善性能，但存在成本高、工艺复杂等问题。针对这一挑战，中国的研究团队创新性地将氟盐冶金技术引入WAAM领域，设计出含18 wt% KAlF4的药芯焊丝。通过对比普通实心焊丝与药芯焊丝制备的薄

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-20

• 化学浴沉积法制备硫均匀分布的Sb2S3薄膜及其高效室内光伏应用

  在能源需求日益增长的今天，室内光伏技术因其可利用低强度环境光（如LED照明）发电而备受关注。硫化锑（Sb2S3）因其1.7 eV的直接带隙与白光LED发射光谱高度匹配，成为理想的室内光伏材料。然而，现有制备技术如热蒸发、原子层沉积等虽能提升户外光伏效率，却难以解决薄膜中硫（S）分布不均、Sb-O杂质含量高的问题，导致室内光转换效率（PCE）长期停滞在16.37%。如何通过低成本方法制备高质量Sb2S3薄膜，成为突破效率瓶颈的关键。安徽大学的研究团队在《Materials Today Communications》发表论文，提出了一种创新的化学浴沉积（CBD）策略：通过动态补充硫代硫酸钠（Na2

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-20

• 商用锂离子电池过热失效下热失控演化规律与安全边界的实验研究

  在全球能源转型背景下，锂离子电池(LIBs)因其高能量密度成为储能领域核心，但频发的热失控(TR)事故暴露了其安全瓶颈。传统火灾与LIBs热失控存在本质差异：后者伴随电解液喷溅、连锁热传播等特性，且触发机制复杂，涉及过充、内短路等多重诱因，最终均以过热为共同终点。更棘手的是，随着高镍三元材料(LiNiCoMnO2, NCM)和磷酸铁锂(LiFePO4, LFP)等不同化学体系电池的普及，其TR行为差异显著，但现有研究多聚焦单一化学体系或故障模式，缺乏系统性安全边界量化标准。针对这一难题，山东省级泰山学者团队联合国家自然科学基金支持的研究组，在《Materials Today Energy》发表

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-20

• 石墨烯限域SnSe2-SnO2异质结构的设计及其高性能锂离子电池负极应用

  论文解读随着电动汽车和便携式电子设备需求的爆发式增长，锂离子电池（LIB）的能量密度提升成为研究焦点。传统石墨负极理论容量仅为372 mAh·g-1，难以满足未来需求。锡基材料（如SnSe2和SnO2）因其高理论容量（SnSe2达813 mAh·g-1，SnO2达1494 mAh·g-1）和环境友好特性被视为理想替代品。然而，这类材料存在三大致命缺陷：充放电过程中高达300%的体积膨胀会导致电极粉化；导电性差制约倍率性能；不可逆副反应（如Li2Se生成）造成容量快速衰减。如何通过材料设计突破这些瓶颈，成为学界亟待解决的难题。中南大学的研究团队在《Materials Today Energy》发

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-20

• 室温下基于SnSb2Te4单晶的宽谱光电探测器：从可见光到太赫兹的高灵敏度响应

  在电磁波谱中，太赫兹(THz)波作为微波与红外光的过渡区域，因其非电离性和穿透性，在高速通信、生物医学成像等领域展现出独特优势。然而，THz探测技术长期受限于三大难题：材料带隙与THz光子能量(约4.1 meV@1 THz)不匹配、热噪声导致的暗电流干扰，以及低吸收率引发的信号衰减。传统解决方案依赖液氦冷却，极大限制了实际应用。如何实现室温下高灵敏度、快响应的宽谱探测，成为突破技术壁垒的关键。针对这一挑战，中国科学院上海技术物理研究所等机构的研究团队独辟蹊径，选择具有拓扑绝缘体特性的SnSb2Te4(SST)作为核心材料。这种AB2X4型三元化合物具有可调带隙(0.3-0.5 eV)、超高载流

  来源：Materials Today Electronics

  时间：2025-06-20

• 预氧化处理对激光定向能量沉积Ni-Cr-Mo合金层在KCl-NaCl熔盐中高温腐蚀行为的影响机制研究

  在生物质能源快速发展的背景下，电厂过热器管的高温腐蚀问题成为制约效率提升的"卡脖子"难题。由于生物质燃料富含钾、钠等碱金属，燃烧后形成的KCl-NaCl混合盐沉积在金属表面，在高温下引发严重的氯诱导腐蚀。传统解决方案被迫将蒸汽温度限制在540℃以下，导致发电效率大幅降低。更棘手的是，即便采用耐蚀性优异的Ni-Cr-Mo合金，其表面自然形成的Cr2O3保护层在长期接触熔盐时仍会破裂溶解，引发点蚀和内部孔隙网络的形成。这种困境促使科学家们寻找更有效的表面改性技术。中国某高校的研究团队在《Materials Today Communications》发表的研究中，创新性地将预氧化工艺与激光定向能量沉

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-20

• 稀土元素掺杂调控Ba0.5Sr0.5Co0.5Fe0.5O3电子构型与磁性的机制研究

  在新能源与电子信息产业快速发展的背景下，高性能磁性材料的需求急剧增长。Ba0.5Sr0.5Co0.5Fe0.5O3（BSCF）钙钛矿型铁氧体因其独特的磁性能成为研究热点，但其磁性能调控机制尚不明确。稀土元素凭借特殊的4f电子构型，被认为是突破BSCF性能限制的关键，然而4f-3d轨道杂化动力学等微观机制缺乏系统研究。为阐明这一科学问题，国内研究人员在《Materials Today Communications》发表论文，采用密度泛函理论（DFT）系统研究了稀土元素掺杂对BSCF材料的影响。通过VASP软件包进行第一性原理计算，使用PAW势和GGA-PBE泛函处理电子相互作用，结合DFT+U方

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-20

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