先进材料前沿—东南大学材料科学与工程学院40周年院庆专刊
专刊封面
东南大学材料科学与工程学院，起源于国立东南大学机械工程系，前身为南京工学院材料科学与工程系，于1984年正式成立。东南大学材料科学与工程入选“双一流”建设学科名单，入围“世界一流学科”建设名单，ESI排名全球前1‰。学院内设有金属材料、土木工程材料、材料加工工程和功能材料四个系，以及分析测试中心，融合物理、化学等优势理科、引领电子信息、生物医学、土木建筑、机械能环等强势工科。主要研究领域覆盖以新能源电池为代表的各类功能材料，金属植介入器械等生物材料，混凝土及其风险评估、维护与添加剂，超高强度钢丝等金属材料，材料成型，以及材料学理论计算。为庆祝东南大学料科学与工程学院40周年院庆，《Research》与东南大学材料学院共同组织专题《Advanced Materials Frontiers – 40th Anniversary of the School of Materials Science and Engineering at Southeast University》，旨在推动先进材料领域的研究进展，解决科学研究、建设发展的相关难题，立足科技前沿需求，攻克国家各领域技术难点，提出具有领域交叉、影响深远的研究成果。
专刊文章简介
01 现代混凝土多尺度增韧与调控综述：
从增韧理论到实际工程应用
通讯作者 Jiaping Liu ljp@cnjsjk.cn；
Fangyu Han hanfangyu@cnjsjk.cn
混凝土材料高强韧是重大基础设施工程安全、长寿、可持续发展的重要保障。混凝土材料组分复杂多变，水化产物堆叠无序，导致多尺度界面作用薄弱，是阻滞强度与韧性协调统一的根本原因。在本项工作中，刘加平院士团队从多尺度角度(分子、纳微观、细宏观)出发，综述了混凝土材料脆性特征及在各尺度下脆性的关键影响因素。并从内部和外部角度概述了混凝土增韧和抗裂的作用原理和调控方法，讨论了混凝土材料增韧的最新进展及其重大工程应用，提出了原位聚合和纤维增强是有望实现高混凝土材料多尺度高强韧的主要途径，该技术使得混凝土基体抗弯强度提高30%，断裂能增加1倍，极限抗拉强度达20 MPa同时保证0.6%以上的拉伸应变。混凝土增韧未来的突破很大程度上取决于多尺度增韧方法的高效协同与集成。
https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0518
02 具有光学传感和透明性的智能透射式微波超表面
通讯作者
Weixiang Jiang wxjiang81@seu.edu.cn；
Tiejun Cui tjcui@seu.edu.cn
透射式超表面对于实现隐身、吸波和通信有重要意义。然而，目前的大多数方案只允许微波传输，并且通常采用多层结构或较厚介质基板来提高电磁（EM）性能，限制了光传输和共形应用。此外，大多数超表面仍然需要金属导线和外部电源来实现可编程。在这里，我们提出并设计了一种具有光学传感和透明性的智能透射式微波超表面，不需要其他光学设备和电源，就可提供微波和光学通道，并且两个传输通道是相互关联的。该超表面是通过将光敏材料有效地集成到微波超表面结构中实现的。为了验证该方案，我们基于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基板和光敏电阻制造了一种超薄光学透明透射式超表面，其厚度仅为0.125毫米。更进一步，基于该超表面我们构建了跨波长传输链路，实验验证了在全偏振和大角度入射情况下，微波传输幅度能够自适应地随光强变化，而且这种超表面具有很高的光学透明度。因此，这种具有光学传感和透明性的智能透射式微波超表面在光与微波混合传输设备和隐身技术中具有潜在应用。
https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0514
03 用于准确监测生理/生化信号的一维植入式传感器
通讯作者
Ye Zhang yezhang@nju.edu.cn
一维植入式传感器因其独特的结构特点和高集成度，在人体健康监测、疾病诊断、药物评价等领域得到了广泛的关注和快速发展。该类传感器可以微创植入人体，便于实时、准确地监测各种生理和生化参数。本文对一维植入式传感器的最新进展进行了系统回顾，重点介绍了传感器的材料设计、器件集成、植入方法以及稳定的传感器-组织界面构建，并全面概述了它们在推进脑科学研究和实现早期疾病诊断及其预警方面的巨大应用潜力。此外，本文还讨论了当前一维植入式传感器存在的挑战，包括改善传感材料的稳定性、提高集成度以及优化传感数据与智能算法的匹配度等，以期实现体内生理/生化信息的实时分析和预测，为个性化医疗和精确诊断提供新的前景。
https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0507
04 压力工程揭示非氢键杂化钙钛矿发光增强的决定相互作用位点
通讯作者
Guanjun Xiao xguanjun@jlu.edu.cn
杂化金属卤化物钙钛矿中有机-无机相互作用对于其光电特性起着决定性作用。然而，对于非氢键类型的杂化钙钛矿而言,潜在的相互作用位点难以被捕捉，很大程度上阻碍了对具有特定性质材料的精确设计。吉林大学肖冠军团队以非氢键杂化钙钛矿一维杂化金属卤化物钙钛矿(DBU)PbBr3为研究对象，利用压力工程调制原子空间排布，进而调节材料内部有机-无机相互作用与表观光物理特性的同步监测，成功建立二者的构效联系，揭示了(DBU)PbBr3发光增强的决定相互作用位点为最近邻N-Br原子对，实现了高压下量子产率为86.6%的青色发射。这项工作该工作通过高压工程阐明了非氢键杂化卤化物钙钛矿内部潜在的有机-无机相互作用机制，成功定位到发光调控的关键作用位点，为深入理解杂化钙钛矿的光物理机制提供了新见解。
https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0476
院庆系列活动
专刊发布
在东南大学材料科学与工程学院的院庆活动之际，举办了Research与材料科学与工程学院的院庆专刊的发布活动。这一合作成果的发布，不仅是对双方在学术领域共同努力的见证，更是为材料科学的发展注入了新的活力。专刊汇聚众多材料学领域的前沿热点研究成果，也将进一步推动东南大学材料学院在科研道路上不断前行，开启材料科学研究的新篇章。
往期回顾
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