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分子描述符和端到端深度学习在MOFs设计中的应用

分子描述符和端到端深度学习在MOFs设计中的应用

摘要：MOFs因其独特的结构和理化性质，在气体存储、催化、传感等领域展现了广阔的应用前景。然而，仅靠传统实验方法难以快速高效地设计具有所需性质的MOFs。近年来，以传统机器学习和深度学习为代表的人工智能方法在材料科学中得到了广泛应用，并取得了诸多显著性成果。其中，如何有效提取MOFs结构特征，并将其转化为计算机可识别的输入形式，是传统机器学习和深度学习建模的前提和关键步骤。为此，本文系统综述了基于分子描述符的人工特征提取和基于端到端深度学习的自动特征提取，总结了两种方法的基本概念和原理，着重强调了两者在MOFs设计中的具体应用和最新进展，最后讨论了提高结构特征提取的全面性、可解释性和可重复性等方面所面临的挑战和未来发展方向，以期为人工智能驱动的MOFs设计提供参考和理论指导。
有机 2026年02月13日
面向软体机器的智能形变高分子材料化学基础

面向软体机器的智能形变高分子材料化学基础

摘要:智能形变高分子材料是实现软体机器感知—驱动—传动—结构一体化设计的核心材料，对提高软体机器的适应性、自主性和作业能力至关重要。然而，目前智能形变高分子材料的感知和驱动性能以及智能化程度无法满足软体机器自主行为控制的需求。通过智能形变高分子材料的创新化学设计突破感知驱动能力弱和自主性匮乏的瓶颈问题是决定软体机器未来兴盛的关键。我国在智能形变高分子材料化学领域的研究已有长足进步，但欠缺以重大领域应用需求为导向的组织性和整体协同性。因此，仍需加大投入力度，有组织性地深入研究软体机器的组成核心，以推动未来软体机器技术的持续创新与发展。
新材料 2026年02月13日
钢中的残余元素

钢中的残余元素

摘要： 钢铁行业作为国民经济的支柱产业，在碳中和背景下，降低其能耗和碳排放迫在眉睫。废钢是具有低碳属性的铁素资源，其产量逐年增加，使用废钢是快速实现降碳的有效途径。然而，废钢中的残余元素问题显著制约了废钢的高质化利用。系统分析了钢中残余元素及其对组织性能的影响，结合残余元素的化学冶金特征，将残余元素分为3 大类，分别为含量较高的Cu、Cr、Ni、Mo，易偏析偏聚的As、Sn、Sb、Bi 和杂质元素N、S。在此基础上分析了不同国家、企业和种类废钢中的残余元素含量特征，调研了2000—2024 年国内外废钢中残余元素的最大含量，结合国内电炉流程钢铁企业的实测数据，明确了废钢中主要残余元素的最大含量范围，并介绍了主要残余元素的作用机制，为废钢高质化利用提供依据。
钢铁 2026年02月13日
铝合金金属粉末注射成形技术研究进展

铝合金金属粉末注射成形技术研究进展

摘要：铝及铝合金具有密度低、耐腐蚀、比强度高、导热性良好等特性，常被用于轻量化、功能化零部件，广泛应用于交通运输、电子产品、医疗以及化工等领域。铝合金金属粉末注射技术能实现精细复杂结构铝合金制品的低成本高效制造，具有力学性能优良、组织均匀、尺寸精度高、原料利用率高等优点，对推动铝合金注射成形零部件的产业化进程，加速其在电子信息产品、医疗器械、新能源汽车中的应用具有重要作用。本文介绍了铝合金金属粉末注射成形的发展现状，综述了铝合金注射成形用喂料制备要求，分析了粘结剂组分设计、脱脂方式、气氛烧结制度及合金元素对烧结致密化的作用机制，并展望了铝合金粉末注射成形亟待解决的问题与发展方向。
有色 2026年02月13日
二氧化碳长输管道关键技术进展与发展方向

二氧化碳长输管道关键技术进展与发展方向

摘要：随着“双碳”战略目标的深入推进，建设大规模CO2 输送管网已成为实现“碳中和”目标的紧迫需求，然而中国CO2 管输技术起步较晚，面临工业源CO2 组分复杂、输送相态控制难、腐蚀与安全机理不清、技术标准体系空白等多重挑战，制约了产业化的高质量发展。为此，依托国家“十四五”规划重点研发计划及“齐鲁石化- 胜利油田”百万吨级碳捕集利用与封存（CCUS）示范工程，综合考虑多杂质耦合、变工况运行及复杂地形条件，系统研究了超临界CO2 管输过程中的流动保障、腐蚀机理与控制、管道安全止裂等关键科学问题，建立了含杂质CO2 物性计算、水热力仿真、腐蚀预测及泄漏扩散等多套模型。研究结果表明：①明确了H2O、O2、CH4、N2 等关键杂质对CO2 相态及物性的影响规律，建立了适用于工程设计的杂质含量控制指标；②揭示了多杂质条件下CO2 腐蚀机理，创新性开发了以智能阴极保护系统为核心的腐蚀防控技术，使管道实测腐蚀速率低于0.03 mm/a ；③阐明了超临界CO2 管道减压波及裂纹扩展特性，提出了基于全尺寸试验的管道止裂韧性评估方法；④研制了国产化液态CO2 管输增压泵、密相注入泵等关键装备，并构建了初步的CO2 管输技术标准体系。结论认为：①所形成的技术体系与工程实践，可以为保障中国未来超临界CO2 长输管道的安全、高效、规模化建设与运行提供核心理论支撑与技术借鉴，有力支撑区域CCUS 产业集群基础设施建设；②展望“十五五”规划，建议从国家层面加强顶层设计，持续攻关高精度仿真、人工智能（AI）防腐、多源管网优化等前沿技术，加快完善全链条标准规范，并超前布局陆海联输管网规划，为实现2060 年“碳中和”目标奠定坚实的基础。
石化 2026年02月13日
锂离子电池氧化锗基负极材料

锂离子电池氧化锗基负极材料

摘要：锂离子电池(LIBs)作为关键储能材料，其负极材料的性能优化是提升能量密度和循环稳定性的关键。氧化锗(GeO2)因具有高理论容量(1126 mA·h/g)、低工作电位(0.7 V)及优异的锂离子扩散率(较硅高100倍)，成为极具潜力的负极材料。但其应用受限于充放电过程中约230%的体积膨胀、极低本征电导率(10−5S/cm)和初始库仑效率不足等问题。本文综述了GeO2的储锂机制(合金化−转化双反应路径)及其性能优化策略：通过纳米化技术(如纳米颗粒、纳米棒、纳米片)缩短离子扩散路径并缓解体积应变；通过复合化设计(碳基材料、杂原子掺杂碳、石墨烯等)构建导电网络并抑制结构退化。未来的研究需聚焦于理论计算结合原位表征分析锂化/脱离行为和失效机制、优化纳米材料参数、预锂化设计以及开发导电性更强的复合材料。
新能源 2026年02月13日
光驱动微纳马达的机理及应用

光驱动微纳马达的机理及应用

摘要：近年来，光驱动微纳马达作为一种新兴的微型动力装置，因其能量输入可调、开关状态可逆且可远程操控等优势，在水环境处理、生物医疗以及生物传感等领域展现出广阔的应用前景。梳理了光驱动微纳马达在材料设计、光能利用与驱动控制等方面的研究进展，重点分析了基于光热效应、光致异构化以及光催化分解等不同机制的驱动机理，并列举了分别利用紫外光、可见光与近红外光驱动的微纳马达的独特优势及其典型应用。同时，该类马达在实际应用中仍面临光能转换效率较低、运动控制精度不足以及材料生物相容性和稳定性不佳等问题。未来研究应致力于提升光能转换效率、开发高生物相容性材料、优化运动控制策略，并探索多源驱动方式与多功能集成化设计，从而推动光驱动微纳马达性能的全面提升与应用范围的进一步扩展。
光电 2026年02月13日
飞行汽车发展现状、挑战及对策

飞行汽车发展现状、挑战及对策

摘要：飞行汽车作为未来城市立体交通体系的重要组成部分，正处于技术验证与初步商用的临界阶段。文章系统梳理了飞行汽车的概念定义、发展背景及发展必要性，从政策、产品、企业、应用4 个度剖析了产业发展现状、研判了未来趋势，深入探讨了产品定义和技术水平、商业模式和推广应用、管理体系和测试体系等核心问题，并针对性提出明确战略路径、加强技术攻关、探索商业模式、推动试点应用、完善制度保障、健全检测认证标准等发展建议。研究认为，飞行汽车产业需通过多方协同创新，加速技术成熟与生态构建，进而实现规模化商业应用。
汽车 2026年02月13日
铂基高温合金力学性能研究进展

铂基高温合金力学性能研究进展

摘要：铂(Pt)基合金凭借其出色的化学稳定性和高热稳定性，在众多高温领域得到广泛应用。然而，由于基础金属Pt 本身存在机械强度低、成本高等问题，Pt 基合金的进一步研发和应用受到了限制。本文不仅对国内外关于Pt 基合金力学性能的研究进行了总结，包含常温环境下的显微硬度、拉伸实验和高温环境中的压缩和拉伸强度结果，还探讨了Pt 基合金高温蠕变断裂失效过程的形成机理，在讨论强度的过程中，引入了对应测试合金的成本因素。此外，本文还介绍了Pt 基合金在航空航天、能源等高温领域的研究现状与面临的挑战，并对Pt 基合金的发展趋势进行了展望。
稀有 2026年02月13日
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