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分子掺杂半透明有机太阳能电池研究进展
摘要：发展半透明太阳能电池技术，是实现城市清洁、规模用电的重要策略. 有机太阳能电池的活性层由吸收光谱互补的给、受体材料组成，降低给体材料含量即可增加活性层的可见光透过率；然而，给体含量减少会阻碍光生电荷的产生与收集，引起活性层高透光率与高转换效率之间的矛盾. 本综述从这一难点出发，综述了近年来以分子掺杂为破解方法的半透明有机太阳能电池研究进展，围绕如何实现有机太阳能电池的活性层分子掺杂及分子掺杂如何优化非理想形貌下的光伏过程，依次介绍分子掺杂机理、掺杂剂分布调控、掺杂改善电荷收集和掺杂促进激子解离四方面的研究进展. 最后，概述活性层掺杂有机太阳能电池未来发展所面临的三大挑战.
基于有机半导体的感-存-算自旋器件研究
摘要：利用电子自旋属性进行信息存储、传输与处理, 是未来构建智能感知系统的全新途径. 在自旋电子学领域, 有机半导体材料凭借其极弱的自旋弛豫效应和超长的自旋寿命, 成为实现室温自旋信息应用的理想材料. 有机半导体独特的光电磁特性赋予自旋器件对外界刺激的高度敏感响应能力, 开发了系列功能性有机自旋器件, 为构建智能化的自旋感知系统提供了重要的研究基础. 本文综述了有机半导体材料在自旋输运、自旋界面以及光电磁特性方面的研究进展; 重点探讨了基于此类材料的自旋传感器件、存储器件及有望实现自旋运算的光控自旋态器件的最新成果, 并分析了当前研究中面临的挑战, 展望了面向智能信息系统的功能性有机自旋器件的未来发展方向.
基于微电容掺杂的高性能摩擦电纺织品
摘要：摩擦纳米发电机(TENG) 作为一种可以将机械能转化为电能的新兴技术，为智能可穿戴设备的能源供给提供了新的解决方案。然而，传统可穿戴式TENG 电荷密度低、输出功率小仍是一个亟待解决的问题。本文分别采用铁电陶瓷钛酸钡(BaTiO3)和二维过渡金属碳/氮化物(MXene)作为正、负极摩擦材料的填充物构筑了一种高性能摩擦电纺织品。借助BaTiO3的铁电效应和MXene 的界面极化效应形成了两种微电容，促使正极摩擦材料聚乳酸(PLA)和负极摩擦材料聚偏二氟乙烯(PVDF)的电荷密度相应增加，从而提高摩擦电纺织品的输出性能。研究结果表明：当BaTiO3掺入量为6wt%，MXene掺入量为0.10wt% 时，摩擦电纺织品的输出功率高达99 W/m2，此时输出电压为1600V，短路电流为50μA，分别是纯PLA-PVDF体系的2.7倍与3.6倍。在固定拍打频率下可同时点亮480颗发光二极管(LED)，并可供应电子手表的正常运行。上述结果表明PVDF/MXene-PLA/BaTiO3体系有效提升了传统TENG 的输出性能，具备良好应用前景。
轧钢产线智能装备的研发与应用
摘要:依托基于先进检测与智能装备支撑的少人/无人化操维集控,以及基于工业互联网平台的多业务协同数字化业务管控,形成了“双智控”的轧钢智能工厂建设架构。然而,在研究与应用领域,对于智能装备的概念,并没有建立起清晰明确的定位认识。结合具体的技术模块描述与案例介绍,探讨了智能装备对智能工厂的作用效果与价值体现。首先,通过依托全流程表面检测的表面质量数字化管控、融合“平台+装备+视频AI+跟踪”的物料逐支跟踪、原料库与加热炉区域坯料检测与异常识别校核、智能化视觉检测装备辅助运维管理等案例,提出了先进检测增强感知支撑数字化业务管控的智能装备建设模式;其次,通过介绍多类工业机器人应用、热轧运行非对称检测与自动纠偏控制、中厚板轧机自动转钢、加热炉智能改造和直接轧制技术,展示了建设主生产流程设备控制系统协同的“测控一体化智能装备”,提升产品质量稳定性与生产自动化水平的发展趋势;还有,介绍了长材平面智能无人库技术、棒材轧后区域少人化技术,提出了针对缺乏自动控制、人工操作密集且工作环境恶劣的区域,通过多类型智能装备应用,实现生产效率、成材率等关键运行指标提升的发展模式。最后,展望了智能装备的发展趋势,即与主生产设备、关键质量控制更加紧密融合,实现面向高效化、高质化生产的“智能轧机”,并支撑数字化业务管控应用的完善,推动双智控“智能钢厂”建设水平的持续提升。
金属基纳米药物及其免疫调控效应
摘要:金属基纳米材料在生物医学领域中具有重要的应用前景, 对肿瘤、细菌感染、流行病、炎症等疾病的防治和诊断至关重要. 随着金属免疫学逐渐受到广泛关注, 为了充分发挥金属基纳米药物的免疫调控作用, 需对其相关机制进行系统性的深入研究. 本文基于金属基纳米药物独特的生物学效应, 综述了其在免疫调控中的应用, 主要包括以下几个方面: (1) 免疫调节性金属基纳米药物的组成及其在各种疾病防治中的应用; (2) 金属基纳米药物介导免疫应答的机制; (3) 金属基纳米药物与生物系统相互作用及其分析方法. 在此,我们分别从金属基纳米药物介导先天免疫信号转导、调控适应性免疫应答和诱导黏膜免疫反应三个方面详细阐述了这些金属基纳米药物与主要免疫系统组分的作用. 此外, 我们还特别关注了金属基纳米药物在免疫调节过程中与生物分子、细胞器、细胞和组织之间的相互作用, 并总结了相关的分析方法. 最后, 我们对金属基纳米药物在免疫调控应用研究中的不足进行了讨论和展望, 并对其在免疫调控和临床转化中面临的挑战以及该领域的未来发展趋势进行了讨论.
聚合物先驱体转化陶瓷材料3D打印及其电磁波吸收性能
摘要：电磁波吸收材料在电磁污染、军事作战领域具有十分重要的意义。近年来，聚合物先驱体转化陶瓷(PDC) 由于其温和的制备条件以及优异的电磁波吸收、力学、耐温性、抗氧化性等性能受到研究者的广泛关注。为了实现PDC 复杂异型结构高精度成型，先进3D 打印技术逐渐在该领域得到广泛关注与应用。通过对先驱体聚合物的组成及结构进行设计和制备，能够得到具有宽频、高吸收或兼具多种功能的PDC 电磁波吸收材料，这为新型高性能电磁波吸收材料带来新的发展方向。本文首先对PDC 的结构特点及制备工艺进行了总结；之后，重点对PDC 的材料挤出3D 打印及光固化3D 打印研究进展进行了系统总结。最后，本文全面综述了PDC 在电磁波吸收领域的研究现状，并对未来发展方向提出展望，为今后PDC 吸波材料的研究提供了参考。
AI Infra升级浪潮中的材料革命
摘要：AI推理需求催化云厂商资本开支，计算效率和互联带宽协同升级。AI PCB是AI Infra升级浪潮中的核心增量环节。AI PCB三大原材料电子布、铜箔、树脂则是构筑PCB介电性能的核心壁垒。低介电性能是AI PCB设计的关键指标。GPU和ASIC厂商均在积极提升单芯片算力效率和机柜级解决方案的互连带宽。无论下游GPU和ASIC竞争格局如何变化，AI Infra追求更高计算效率和更大互联带宽的趋势不会改变，对上游低介电性能材料的技术探索会持续推进。AI三大原材料电子布、铜箔、树脂构筑PCB介电性能核心壁垒。电子布方面，石英纤维凭借优异的介电损耗（1MHz下Df值为0.0001）和热膨胀系数（0.54ppm/℃）成为电子布的优选材料。铜箔方面，HVLP4/5凭借极低的表面粗糙度（Rz≤1.5μm）成为铜箔的优选材料。树脂方面，PCH树脂和PTFE树脂凭借优异的介电性能成为树脂的优选材料。
超薄柔性有机太阳能电池的研究进展
摘要：超薄柔性有机太阳能电池(ultrathin and flexible organic solar cells, UF-OSCs)凭借其卓越的柔韧性及高功率重量比，在可穿戴电子设备、柔性显示技术等领域展现出巨大的应用潜力. 然而，UF-OSCs 的光电转换效率(PCE)与刚性器件相比，仍存在较大的提升空间. 为了提高UF-OSCs 的性能，国内外研究人员从器件的材料及结构等方面展开了深入研究. 其中，超薄柔性透明电极(UFTE)作为器件组成的关键部分，其性能对电池的整体效率和稳定性有着直接影响. 本文以UFTE为切入点，结合界面层和器件结构工程等多种策略，对UF-OSCs 的最新研究进展进行了详细分析. 此外，还简要介绍了大面积UF-OSCs 的潜在应用. 最后，提出了UF-OSCs进一步发展所面临的挑战，并展望了其在柔性电源领域的应用前景.
