《科学通报》2024年7月中旬刊|中山大学建校100周年暨材料科学与工程学院创建10周年专辑

学术   科技互联网   2024-07-25 16:30   北京  


封面介绍:中山大学材料科学与工程学科有着悠久的历史, 孙中山先生创办中山大学之初的物理专业就设有金属物理方向, 自此开启了中山大学材料学科创建之门. 历经百年的发展和积淀, 学科在光电纳米材料、新能源与环境材料、生物医用材料、功能聚合物材料等领域取得了一批在国内外具有重要影响的研究成果. 本期专辑集中展示了近年来中山大学材料学科建设取得的主要研究进展, 以表达对中山大学百年华诞和材料科学与工程学院建院10周年的美好祝福. 详见本期专辑.

编者按

只争朝夕, 创建世界一流材料科学与工程学科

杨国伟

观点

“4R-4M”试验方法论在国家重大科技基础设施实验装置设计和建设中的应用与思考

孙冬柏, 杨纯臻, 孟凡强, 周舟, 倪木一, 崔艺涛, Ulf Karlsson

本文梳理了近年来各类前沿材料研究中原位工况表征技术的发展, 总结并提出了“4R-4M”试验方法论, 分析了该试验方法论在大型科学基础设施实验装置设计和建设方面的应用经验. 最后, 例举深圳产业光源通过“4R-4M”试验方法论来规划设计新兴产业线站, 以满足高新技术产业对真实工况条件的测试需求.
进展

第3种碳: 白碳

郑晴, 曹玮玮, 杨国伟

碳材料按电子轨道杂化类型可分为3种类型, 除了我们熟悉的三维sp3杂化结构和二维sp2杂化结构外, 还存在着第3种碳, 即由一维sp杂化结构碳原子构成的carbyne, 我们称其中文译名为“白碳”. 本文综述了白碳的合成、结构, 以及光、电、磁、生物等奇异物性, 讨论了其在微电子、光电子、生物医学等领域的可能应用, 并对未来发展进行了展望.

有机电化学晶体管材料、器件及功能

李正珂, 岳晚

本文综述了有机电化学晶体管材料与器件的研究进展,包括新兴的共轭小分子、寡聚物和高分子混合离子电子导体新概念材料的设计合成与有效结构调控,作为关键活性层实现高性能、高稳定性的有机电化学晶体管,并对未来有机电化学晶体管的研究方向进行了展望.
评述

先进磷酸铁锂正极高效储锂设计与调控

傅丹晨, 曹清杨, 宋华伟, 王成新

磷酸铁锂因具有较高的理论容量、高成本效益、高安全性和环境友好性等优势, 是目前应用最广泛的正极材料之一. 本文综述了先进磷酸铁锂正极常用的高效储能设计与调控, 包括材料设计与制备方法、结构与界面调控等, 并展望了其未来的可能发展趋势.

聚合物材料抑制由胞外核酸引起的炎症和肿瘤转移

杜逸博, 朱晨旭, 陈永明

采用表面具有丰富功能化官能团的聚合物材料与体内引起不正当免疫反应的核酸分子相互作用, 可实现抑制炎症反应、加速伤口愈合以及抵抗肿瘤转移的效果. 本文综述了本课题组利用聚合物材料清除游离核酸抑制炎症反应及肿瘤转移的研究进展.

热致变色智能窗户材料研究进展

王定坤, 陈国旗, 付俊

建筑耗能约占社会总能源消耗的30%~40%. 窗户是室内外能量交换的主要场所之一, 通过窗户对建筑物内外能量交换进行有效控制是节能的关键. 热致变色智能窗户根据环境温度变化被动地调节太阳光辐射, 在建筑节能领域具有潜在应用价值. 本文综述了热致变色智能窗户材料及其研究进展.

超级电容器电解液的离子调控

景鹏玮, 窦青云, 阎兴斌

电解液是超级电容器不可或缺的组成部分. 本文总结并讨论了通过电解液离子调控策略, 实现双电层电容材料和赝电容材料储能机制的阐释、超级电容器电化学性能的提升和功能型器件超级电容器二极管的开发.

二氧化碳基聚碳酸酯多元醇及聚氨酯的合成与应用

黄鑫, 赵婷婷, 肖敏, 王拴紧, 韩东梅, 黄盛, 孟跃中

利用二氧化碳与环氧化物的共聚反应合成聚碳酸酯多元醇, 并制备二氧化碳基聚氨酯, 成为符合国家碳中和战略的前沿热点. 本文从非均相催化剂和均相催化剂等方面进行分类和综述, 重点探讨了二氧化碳基多元醇在环保聚氨酯等领域的广泛应用, 并预测了未来发展趋势.

类液体表面的特性、构建与应用

桂黎爽, 田雪林

类液体表面是一种由极度柔性分子链修饰的表面, 具有类似液体的超润滑特性, 近年来受到了越来越广泛的关注. 本文介绍了类液体表面的原理、制备方法, 阐述了其在抗微观液态残留、防垢、抗冰、抗生物黏附、油水分离等领域的最新研究进展, 并展望了未来的研究方向.

高熵超导体研究进展

曾令勇, 李宽, 李龙夫, 余沛峰, 王康旺, 陈睿, 张超, 项载琛, 石磊, 张云蔚, 江恺瑶, 罗惠霞

高熵超导体中存在许多奇特的物性, 如高压下Tc基本不变、极强电声耦合超导电性、能带中存在狄拉克点等. 本文系统介绍了高熵超导体的超导性能, 以及当前在理解其超导行为方面面临的挑战. 高熵超导体的研究才刚刚开始, 在这一领域将会发现许多新的物理现象.

聚合物发泡与多孔功能材料的研究与应用进展

江俊杰, 刘华文, 田方伟, 陈哔炽, 翟文涛

本文综述了聚合物发泡与多孔材料的制备、有序孔结构构筑及功能应用的研究进展, 重点阐述了热塑弹性体和生物可降解聚合物的超临界流体发泡行为及微孔结构调控方法, 同时介绍了复合多孔与有序孔材料的制备及其功能应用, 并对聚合物发泡与多孔功能材料的发展进行了展望.

柔性触觉传感电子皮肤研究进展

程斌, 陈家祥, 曹凌云, 何江锋, 于鹏, 衣芳

柔性触觉传感电子皮肤是科研界和产业界共同关注的研究热点之一. 本文主要综述了近年来柔性触觉传感电子皮肤的研究进展, 重点归纳总结了不同种类柔性触觉传感电子皮肤的传感机制和工作特点, 介绍了柔性触觉传感电子皮肤性能改进的不同方法. 除此之外, 本文还阐述了目前柔性触觉传感电子皮肤所面临的挑战、解决途径以及未来发展前景.

半导体纳米晶体的冷等离子体合成: 原理、进展和展望

周述, 母云城, 谢钰豪, 高平奇

从1959年费曼发表著名演讲“物质底层大有空间”, 到2023年诺贝尔化学奖授予量子点的发现和合成, 纳米科学的持续发展和进步, 关键在于可控地调变材料的尺寸、形貌、组分、结晶度和表面化学等性能, 而传统的溶液法和气相法有其局限, 或许冷等离子体法可以为我们提供独特且有效的解决路径.

锂离子电池高能量密度正极材料的研究进展

吴雪敏, 迪力夏提·木合塔尔, 张朵朵, 卢学毅, 卢侠

自1991年由索尼公司实现产业化以来, 锂离子电池得到了迅猛的发展, 而高能量密度锂电池是目前追逐的热点之一. 本文综述了具有代表性的高能量密度正极材料, 重点讨论了钴酸锂正极, 并对电池工程应用进行了介绍.
论文

高极性、低模量介电弹性体的合成及力电耦合性能

周海洁, 王彩艳, 陈玮珑, 乔梓豪, 石磊, 李斌

现有介电弹性体存在驱动电场大、机械损耗大等缺点. 本研究提出了一种大分子软填料增塑丙烯酸酯弹性体的新策略, 合成的均相PPN(PAN/PBA/NBR)介电弹性体具有高介电、低模量、低黏弹、耐低温、成型快、可大规模生产等优点, 将在人工肌肉、柔性传感等领域拥有广泛的应用前景.

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