【科技前沿】天大成果速报（2024年第7期）|Science Bulletin封面：特殊仿生蛛网结构电子皮肤！

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本期推荐11篇我校师生近期发表的高水平学术论文，涉及交叉学科、环境科学与生态学、工程技术、管理学、化学、材料科学、医学等领域，附全文链接及期刊推荐，愿读者通过这段学术探索之旅有所收获！如有疏漏不当之处敬请指正，欢迎提出宝贵建议，如您愿意及时分享您和团队最新发表的科研成果，欢迎与我们联系！（联系方式：shiyx@lib.tju.edu.cn）

1.Science Bulletin封面：特殊仿生蛛网结构电子皮肤！^①

天津大学精密仪器与光电子工程学院、精密测试技术及仪器国家重点实验室国瑞副研究员与清华大学联合研究团队开发了一种新型的电子皮肤，灵感来源于蜘蛛网的独特结构，采用半液态金属新材料，具有高透气性、出色的拉伸性和强大的粘附性。相关成果于2024年9月15日以“Semi-liquid metal-based highly permeable and adhesive electronic skin inspired by spider web”为题发表在《Science Bulletin》期刊上。论文第一作者为天津大学精密仪器与光电子工程学院国瑞副研究员和硕士研究生李小庆，通讯作者为天津大学精密仪器与光电子工程学院国瑞副研究员和清华大学深圳国际研究生院汪鸿章特别研究员。这项创新技术有望为可穿戴电子设备、电子皮肤和软体机器人等领域提供新的设计思路。

天津大学环境科学与工程学院刘轶文教授团队进行了一项研究，比较了四种常见的可降解微塑料（BMPs）与四种传统非可降解微塑料（NBMPs）对城市湖泊沉积物中温室气体（GHGs）排放的影响。研究发现，BMPs在城市湖泊沉积物中对一氧化二氮（N2O）和甲烷（CH4）的产生影响更为严重，其产生率分别增加了48.78-71.88%和30.87-69.12%，而NBMPs的增加率仅为0-25.69%和6.46-10.46%。BMPs通过促进反硝化作用和提供溶解有机碳来增加N2O的产生，而NBMPs则对硝化和反硝化过程都表现出抑制作用。相关成果于2024年11月15日以“Biodegradable microplastics aggravate greenhouse gas emissions from urban lake sediments more severely than conventional microplastics”为题在线发表在《Water Research》期刊上。论文第一作者为天津大学环境科学与工程学院博士研究生何衍英，通讯作者为天津大学环境科学与工程学院刘轶文教授。该研究结果对于理解微塑料对淡水生态系统中温室气体排放的影响具有重要意义，为评估微塑料的环境风险提供了科学依据。

天津大学智能与计算学部张加万教授团队提出了一个综合框架，将机器学习技术整合到智慧城市的城市交通优化中。该框架采用多层目标函数，并结合约束条件，考虑了交通模式间的交互成本、能源消耗和环境影响等因素。通过改进的教学-学习优化（TLBO）算法和混合人工神经网络-循环神经网络（ANN-RNN）技术，模型旨在提高系统的适应性和效率。相关成果于2024年7月15日以“Intelligent transportation systems: Machine learning approaches for urban mobility in smart cities”为题发表在《Sustainable Cities and Society》期刊上。论文第一作者和通讯作者均为天津大学智能与计算学部博士研究生陈根。这项研究的结果为智能交通系统的进步做出了贡献，提供了对系统动态的深入理解，并为在不断演变的智慧城市中构建弹性和适应性交通网络奠定了基础。

天津大学新媒体与传播学院肖毅副教授与BI挪威商学院余树彬副教授合作通过两项在线实验和一项定性调查，发现当组织未能妥善处理危机请求时，提供指导信息的聊天机器人能提升利益相关者的满意度并降低责任归属；而在请求得到满足时，提供调整信息的聊天机器人则能更有效地提升满意度和降低责任归属。相关研究成果于2024年8月以“Can ChatGPT replace humans in crisis communication? The effects of AI-mediated crisis communication on stakeholder satisfaction and responsibility attribution”为题在线发表于《International Journal of Information Management》期刊上。论文第一作者为新媒体与传播学院肖毅副教授，通讯作者为BI挪威商学院余树彬副教授。研究结果扩展了情境危机沟通理论，揭示了AI在危机管理中的潜力，并为组织如何在危机管理中有效整合聊天机器人与人类代理提供了实用指导。

天津大学管理与经济学部马向阳副教授团队与康考迪亚大学、阿巴拉契亚州立大学合作，基于S-O-R模型和情绪传染理论，利用百度AI平台的自然语言处理技术，对124,085条主播话语和24,3766条实时评论进行了情感分析。研究发现，主播话语的正负情感价值均对直播表现有积极影响；实时评论的情感价值与直播表现正相关。相关成果于2024年11月以“Research on the impact of streamers' linguistic emotional valence on live streaming performance in live streaming shopping environments”为题在线发表在《Journal of Retailing and Consumer Services》期刊上。论文第一作者为天津大学管理与经济学部马向阳副教授，通讯作者为天津大学管理与经济学部博士研究生郎小平。该研究推动了电子商务和消费者行为研究领域的发展，特别是在直播购物这一新兴零售模式下，为主播和平台管理者提供了情感互动和环境设计方面的策略指导。

7.新型固态电解质反应器助力硝酸盐废水转化制氨

天津大学理学院张兵教授团队开发了一种新型的固态电解质反应器（PSE），该反应器能有效将硝酸盐废水转化为氨。这一过程无需额外的支撑电解质，通过阳离子屏蔽效应实现了高达90%以上的法拉第效率（FE），在高电流密度（>100 mA cm–2）下处理2000 ppm的硝酸盐废水。相关研究成果于2024年9月24日以“Solid electrolyte reactor for nitrate-to-ammonia”为题发表于《Nature Catalysis》期刊上。论文第一作者为天津大学理学院王雨婷副教授，通讯作者为天津大学理学院张兵教授。这项研究为实际硝酸盐废水转化提供了一个有前景的解决方案，并为未来在更现实的操作环境中的研究提供了新的思路。

8.基于PEDOT的可拉伸光电材料和生物电子界面器件

天津大学理学院、有机集成电路教育部重点实验室胡文平教授团队深入探讨了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）作为一种有前景的导电聚合物，在生物电子界面中的应用潜力。文章分析了PEDOT:PSS在提高导电性和拉伸性方面的挑战，并详细讨论了改善其在水中稳定性的有效策略。相关研究成果于2024年9月10日以“PEDOT-based stretchable optoelectronic materials and devices for bioelectronic interfaces”为题发表于《Chemical Society Reviews》期刊上。论文第一作者为天津大学理学院博士研究生李维真，通讯作者为天津大学理学院胡文平教授和王以轩教授。这项工作为可穿戴和植入式电子设备的实时电生理信号传输提供了新的视角，推动了生物电子学领域的发展，特别是在精确监测和调节生物功能方面。

9.LiI助力1800圈长循环全固态锂硒电池^③

天津大学化工学院、先进碳与能源材料实验室（Nanoyang团队）杨春鹏教授、杨全红教授与郑州大学的张旭研究员、周震教授合作，展示了一种正极活性添加剂，碘化锂（LiI），以解决全固态Li–Se电池面临的主要挑战，即高的固相转化能垒所导致的缓慢氧化还原动力学。LiI添加剂增强了Li+的界面输运，并为Se物种提供了丰富的催化位点，部分LiI还可作为氧化还原活性组分，从而使得Li–Se电池具有加速的反应动力学和额外的容量。相关成果于2024年9月17日以“High-Capacity, Long-Life All-Solid-State Lithium–Selenium Batteries Enabled by Lithium Iodide Active Additive”为题在线发表在《Advanced Energy Materials》期刊上。论文共同第一作者为天津大学化工学院博士研究生葛慧琳和郑州大学硕士生黄笃林，通讯作者为天津大学化工学院杨春鹏教授和郑州大学张旭研究员。这项工作展示了一种简单可行的的全固态Se正极调节策略，以实现卓越性能，并推动高比能、高安全性Li–Se电池的发展。

10.单原子钯锚定CdS双晶实现光生电子与空穴的同步高效利用

天津大学化工学院于涛副教授团队和北京航空航天大学合作，成功构建了一种单原子钯（Pd）锚定在CdS双晶（Pd-CdSx-Twins）上的光催化剂，实现了光生电子和空穴的同时高效利用，促进了丙酮酸的合成和氢气的产生。相关成果于2024年9月3日以“Simultaneous and efficient utilization of photogenerated electrons and holes: a case of single-atom Pd-anchored CdS twins”为题在线发表在《Energy & Environmental Science》期刊上。论文第一作者为天津大学环境科学与工程学院博士研究生唐沅，通讯作者为天津大学化工学院于涛副教授。该研究在光催化技术领域具有重要意义，特别是在生物质转化和高附加值化学品生产方面，为实现氢能开发和化学品生产的同步实现提供了新的策略和材料选择，推动了可持续能源和环境科学的研究进展。

11.脑机接口再“进化”！^④

天津大学医学院医学工程与转化医学研究院明东教授、李晓红教授团队研究发现，低强度聚焦超声可显著促进神经祖细胞的增殖和神经元的分化、皮质板的厚度增加和分层清晰、以及突触结构和功能成熟，最终构成复杂度高、具有存储计算能力的三维神经网络，从而可为片上脑-机接口提供更佳的智能基础。相关成果于2024年11月以“Low-intensity ultrasound ameliorates brain organoid integration and rescues microcephaly deficits”为题发表在《Brain》期刊上。论文共同第一作者为天津大学医学院医学工程与转化医学研究院博士研究生郭迪和陈力群教授，通讯作者为天津大学医学院医学工程与转化医学研究院明东教授和李晓红教授。该研究是学术界首次分析物理场对人源性脑类器官生长发育的调控作用，厘清了低强度聚焦超声通过YAP信号通路进行调控的原理机制。

①资料来源：

天津大学/清华大学Science Bulletin封面：特殊仿生蛛网结构电子皮肤！半液态金属打造，透气且高度贴合

②资料来源：

https://motionstructures.tju.edu.cn/ch/news/2024102401.html

③资料来源：

LiI助力1800圈长循环全固态锂硒电池

④资料来源：

天大脑机接口再“进化”！成功研制全球首个→

⑤数据来源：Web of Science核心合集中的期刊引文索引数据库SCIE、SSCI、A&HCI数据库。限定检索条件：所属机构为天津大学，索引日期为2024年9月1日至2024年10月31日。检索时间为2024年11月1日。筛选条件为第一完成单位为天津大学。

⑥图片来源：文章原文

-天津大学图书馆-

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编辑：史友瑄

审核：牛书东 张文潇 史友瑄