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生成式深度学习在目标导向分子设计中的应用进展

生成式深度学习在目标导向分子设计中的应用进展

摘要: 分子设计作为化学与材料科学中的一项核心任务，面临着在庞大的化学空间中高效筛选并开发具备特定功能的分子的问题，传统方法在效率和探索性方面存在明显局限。近年来，生成式深度学习的兴起为分子设计提供了自动化与智能化的新路径。综述了生成式深度学习在分子设计中的应用进展，首先对不同分子表示方法(如SMILES、分子图和三维结构表示)进行比较，分析了各自的优缺点。随后，综合评估了3种主流生成式模型: 生成对抗网络(GAN) 、变分自动编码器(VAE) 和去噪扩散概率模型( DDPM) ，并探讨了生成式模型在目标导向分子设计中的应用，重点分析不同模型在分子生成质量与性质优化方面的差异。最后，基于现有技术的研究进展，提出了未来生成式模型在分子设计领域的研究方向。
新材料 2026年03月23日
镁合金表面激光熔覆的研究现状与发展趋势

镁合金表面激光熔覆的研究现状与发展趋势

摘要: 镁合金是最有前途的轻质结构材料之一, 但较差的耐蚀性和耐磨性限制了其在工业领域的进一步应用。激光熔覆作为一种表面改性技术, 以其独特的高效性以及涂层与基体间可形成冶金结合等优点, 可有效提升镁合金表面性能。但镁合金的低熔点特性使得激光工艺参数和材料选择对镁合金表面性能的改善至关重要。为此, 详细讨论了激光熔覆工艺参数(激光功率、扫描速度和波长)对熔覆后涂层组织和性能的影响, 同时对目前镁合金表面激光熔覆的主要材料体系进行总结; 综述了镁合金表面激光熔覆技术的发展和现状, 提出了镁合金表面激光熔覆面临的主要问题; 对今后镁合金表面激光熔覆研究的发展方向进行了展望。
有色 2026年03月23日
耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

摘要：目的开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸（TA）和纳米二氧化硅（SiO2）共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构，同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷（OTES）作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基团，采用一步喷涂法制备得到TA/SiO2@OTES 超疏水混凝土涂层。通过研究不同浓度TA/SiO2 对混凝土涂层的微观形貌以及润湿性的影响，确定了最佳掺入浓度。利用X 射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等检测手段对混凝土材料表面的物质成分和化学键合进行了表征，并开展了吸水量、氯离子侵蚀、表面摩擦和水滴冲击等试验研究，综合评估了超疏水混凝土涂层的耐腐蚀性和机械耐久性。结果当 TA/SiO2 质量浓度为4 mg/mL 时，涂层所形成的微观形貌最佳，其接触角高达(156.8±1.6)°，滑动角低至(5.8±1.1)°；相较于普通混凝土，其抗氯离子侵蚀能力提高了60%以上。此外，经过50 次砂纸线性摩擦以及50 min 水滴冲击测试后，混凝土涂层仍具有超疏水性（接触角>150.0°，滑动角
建筑 2026年03月23日
质子交换膜燃料电池氢气渗透研究进展及抑制措施概述

质子交换膜燃料电池氢气渗透研究进展及抑制措施概述

摘要：质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell， PEMFC）作为一种新型汽车动力源，展现出广泛的应用潜力。然而，氢气渗透问题在长期运行中日益显现，已成为制约其大规模商业化应用的重要技术挑战。氢气渗透不仅降低了PEMFC的输出电压，还可能对电池的耐久性和安全性产生负面影响。为应对这一问题，本文基于现有研究成果，对PEMFC氢气渗透的研究进展进行了系统概述。首先，本文阐述了氢气渗透的基本原理及其潜在危害；接着，分析了膜衰减前后氢气渗透的传递机制，并回顾了最新的渗透模型研究进展；最后，结合氢气渗透的原理，总结了目前有效的抑制措施，并展望了未来的研究发展趋势。本文旨在为提升PEMFC性能、延长其使用寿命以及增强系统安全性提供理论支持。
汽车 2026年03月23日
固态储氢技术在船海领域的应用研究进展

固态储氢技术在船海领域的应用研究进展

摘要:氢能是降低船舶领域碳排放,推动船舶动力绿色、可持续发展的有效途径。固态储氢技术因其体积储氢密度高、使用安全性好等优势,为船用氢燃料的安全高效储存问题提供了极具潜力的解决方案。本文梳理了固态储氢技术的原理、分类及特点,阐述了其在船海领域的应用现状,分析了该技术在船舶行业应用中面临的挑战,并对其未来发展趋势进行了展望,旨在为推动固态储氢技术在船海领域的广泛应用提供一定的理论参考。
船舶 2026年03月23日
全无机卤化物钙钛矿薄膜外延生长研究进展

全无机卤化物钙钛矿薄膜外延生长研究进展

摘要：全无机卤化物钙钛矿作为一种具有可调节带隙的半导体材料，其热稳定性和光稳定性优于有机-无机杂化钙钛矿，近年来已在太阳能电池、紫外-可见光探测器、发光二极管等领域引发广泛关注，有望成为推动高性能光电器件产业化的关键材料。外延生长技术通过构建晶格匹配的异质界面可生长高质量的晶体薄膜，结合应变工程可对薄膜材料光电性能精准调控，已成为半导体器件制造领域的核心技术路径。随着全无机卤化物钙钛矿材料向商业光电子器件领域的拓展，精准调控薄膜结晶质量、降低缺陷态密度及优化界面特性成为该领域的关键技术瓶颈问题。本综述阐述了卤化物钙钛矿的材料结构及外延生长的基本原理，按照制备方法和衬底晶格匹配程度，分类讨论了全无机卤化物钙钛矿薄膜的外延生长工作。最后，展望了钙钛矿外延的未来方向，希望通过原位生长监测、精确的界面结构表征和规模化制造，进一步提高全无机卤化物钙钛矿的器件性能和应用。
无机 2026年03月23日
大语言模型在材料科学领域的研究进展

大语言模型在材料科学领域的研究进展

摘要: 数据驱动方法已成为材料研究的重要趋势，大语言模型的出现不仅为材料科学领域非结构化数据的处理提供了潜在的解决方案，还能够通过其强大的语言理解和生成能力，助力科研中的知识发现、自动化分析、可解释性提升以及多模块协同操作，从而可推动材料科学研究的效率提升与创新突破。从大语言模型的理论基础出发，探讨其重要功能、优化方法及其在材料科学中的应用。特别是，大语言模型能够有效处理和提取非结构化文本中的关键信息，帮助加速材料的发现与设计。最后还展望了大语言模型在人工智能与材料科学融合领域的未来发展前景，指出其在推动材料科学研究自动化和智能化方面的巨大潜力。
新材料 2026年03月23日
超高强度钢研究进展与展望

超高强度钢研究进展与展望

摘要：超高强度钢是航空航天、工程机械等重大装备关键承力构件的核心材料。本文梳理了超高强度钢从理论突破到工程应用的三个发展阶段技术现状：在实验室阶段突破2600~3000 MPa强度极限（块体材料）；在中试阶段实现了2000~2500 MPa级钢的稳定制备；在工业化阶段建立了1500~2000MPa级钢的成熟生产体系。然而，随着极端服役环境日益严苛，现有成熟的超高强度钢已难以满足工程技术需求，根本制约在于强度与韧性之间的本征倒置关系。本文阐明，破解强韧性倒置的关键在于材料制备全流程的系统优化，并凝练出决定性能突破的三大材料学要素：纯净度—控制杂质元素与夹杂物以消除裂纹源；均匀度—消除成分偏析与组织梯度以保障整体可靠性；组织度—调控多尺度微观结构以实现强韧化协同。基于该理论框架，本文介绍了作者团队研发的1700~2700MPa系列超高强度钢技术体系。展望未来，超高强度钢发展将聚焦超纯净冶炼、高均匀性制备、智能化材料设计和3000MPa级极限探索等方向。
钢铁 2026年03月23日
硅基微环谐振器在生物医学检测领域的研究进展及临床应用潜力

硅基微环谐振器在生物医学检测领域的研究进展及临床应用潜力

摘要：硅基微环谐振器(silicon-based microring resonator, SMRR)作为光学生物传感器中的无标签检测典型应用，具备小尺寸、高灵敏度、易集成等优势，适用于物理、化学及生物信号的检测。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种常见的神经退行性疾病，隐匿性高，而早期干预可以有效缓解AD进程。针对AD的早期诊断，基于SMRR 的光学检测平台能有效克服血液筛查中的低丰度标志物和干扰因素问题，展现出超灵敏、低假阳性的检测应用潜力。但目前SMRR在AD检测上的临床应用受限，主要因其存在优化设计差异大、缺乏商用成品芯片、统一检测平台及高成本等问题。同时，AD早期诊断生物标志物存在争议，限制了其辅助诊断作用。本文综述了SMRR的传感原理，总结了其在生物医学领域的研究进展，并以AD为研究对象，探讨了基于SMRR 的检测技术主要的应用局限及其在AD早期诊断领域的临床应用潜力。未来，硅基微环谐振器技术的标准化、集成性和普适性可能成为主要的发展方向，本文可为开发成熟的商用检测仪器提供参考，推动其在临床诊断领域的广泛应用。
医疗 2026年03月23日
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