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无重金属近红外量子点及其荧光成像应用进展

无重金属近红外量子点及其荧光成像应用进展

摘要: 荧光成像作为一种高灵敏、实时响应的生物医学成像方式已被广泛应用。近红外(NIR)组织光学窗口内生物组织光吸收和光散射低, 易于获取信噪比高、穿透深和灵敏度高的生物成像。量子点(QDs)因量子限域效应, 具备独特可控的光电特性和出色的光学性能, 是荧光成像的理想材料。相比于高毒性重金属(镉、汞和铅)QDs, 磷化铟、铜铟硫和银基QDs等低生物毒性无重金属QDs更受青睐。通过选择性调节合成方法和材料结构制备高量子效率、NIR 发光和低渗透毒性的无重金属QDs 仍是挑战。NIR QDs 探针构建需要进行靶向、伪装和时效的多种策略方案考虑。聚焦用于荧光成像的无重金属NIR QDs,兼顾材料的性能调控、光学特性及其荧光成像设计策略, 并展望其在临床应用中的前景。
光电 2026年03月09日
高温机械强度若干前沿探索与展望

高温机械强度若干前沿探索与展望

摘要：高温机械强度是保障先进能源动力系统及部件长期稳定运行的关键性能指标，也逐渐成为机械强度学的重要学科分支，其研究与发展贯穿了现代工业技术体系的演进过程。研究范式已从早期的经验公式与单一损伤模型，演进为以“机制可解释、预测为导向、证据可复现”的结构完整性评估体系。基于该领域的发展脉络，结合文献计量与关键词聚类分析，揭示了研究热点的阶段性迁移与知识结构演化特征。在此基础上，以多尺度建模、多损伤耦合和多学科交叉为主线，综述了材料变形与损伤机制、损伤评定与寿命预测、在役监测与可靠性评估等重要进展，构建起从微观机制到工程应用的可追溯映射。展望未来，高温机械强度研究将在多物理场耦合、智能决策算法和标准体系建设等方向持续深化。如何实现从高保真模型到实时预测的跨越、从微观组织到宏观寿命的映射、从理论建模到工程规范的转化，将成为推动该领域持续创新的关键课题。
机械 2026年03月09日
纳米线储能材料与器件战略价值及技术挑战

纳米线储能材料与器件战略价值及技术挑战

摘要：在全球碳中和目标与能源安全战略的双重驱动下，纳米线储能材料与器件凭借其独特的结构优势与性能可扩展性，已成为推动下一代高性能储能技术发展的核心引擎。文章系统总结了纳米线材料在储能电池、柔性及微纳储能器件等领域的突破性进展，揭示其在新型电力系统快速响应、柔性电子能源自主化、低空经济高能量密度需求等战略场景中的关键价值。同时，针对多物理场耦合调控机制缺失、多粒子协同输运机制不明及跨尺度功能集成矛盾等挑战，提出构建“基础理论−器件工程−产业生态”协同创新体系，通过多场耦合原位表征、外场协同制造及数据驱动研发范式，推动技术从实验室向产业化跃迁，为抢占全球储能技术制高点提供战略支撑。
新材料 2026年03月09日
高熵合金的腐蚀行为及机理研究进展

高熵合金的腐蚀行为及机理研究进展

摘要：高熵合金凭借其优异的综合性能在极端服役环境中展现出重要的应用前景，其中耐蚀性是决定其服役寿命与可靠性的关键因素。综述了高熵合金腐蚀行为及机理的研究进展，其中，重点阐述了合金元素组成与原子比调控对腐蚀性能的影响，并讨论了热处理、轧制等热机械加工过程对微观组织及钝化膜特性的调控作用。研究表明，成分设计与工艺优化能够显著改变合金的腐蚀响应与钝化行为，从而影响其耐蚀性能。未来的研究仍需深入揭示局部腐蚀机理与钝化膜演变过程，结合机器学习和多尺度模拟开展智能化设计，同时建立兼顾力学性能、耐蚀性与成本效益的综合性能评价体系。
稀有 2026年03月09日
软磁复合材料绝缘包覆研究进展

软磁复合材料绝缘包覆研究进展

摘要：电感元件高频化、小型化、低功耗的发展趋势，对软磁复合材料在高频下的应用特性提出了更高的要求。作为降低高频下涡流损耗的有效手段，绝缘包覆技术的发展受到广泛关注。绝缘包覆技术是软磁复合材料制备过程中的关键环节，其通过对软磁金属粉末进行绝缘包覆从而有效降低涡流损耗。从软磁金属复合材料的包覆工艺角度对有机包覆、无机包覆、无机－有机复合包覆工艺的研究现状及其特点进行综述，指出了目前绝缘包覆领域所面临的挑战与可能的发展方向。
复合 2026年03月09日
新型机电转化纤维材料与自供能可穿戴技术

新型机电转化纤维材料与自供能可穿戴技术

摘要：随着柔性可穿戴电子设备的高速发展，众多可穿戴电子产品已成为人们日常生活的一部分。摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator，TENG) 为有效解决供电难题提供了新方法。基于TENG 技术，利用织物将身体运动转化为电能与传感信息，机电转化纤维(Mechano-electric conversion fibers，MECFs) 应运而生。MECFs 能够在高效收集身体低频、不规则机械能的同时，确保舒适、透气、安全且耐用，实现了自充电供能和自驱动传感两大功能。MECFs 催生了一个以人体为中心、自我维持的能量和信息供给系统。基于MECFs 的工作原理，起电材料的选择与设计是影响MECFs 性能的关键因素，MECFs 的多维度结构设计进一步提升了其能量转换效率。目前，MECFs 已经在智能生活中广泛应用，特别是自充电供能和自供能传感。尽管取得了显著进步，新型MECFs 的发展仍然面临着诸多挑战。展望未来，在人工智能和物联网的加持下，MECFs 将继续向智能化、个性化的道路迈进。
家居 2026年03月09日
人工智能辅助空天新材料设计研究进展

人工智能辅助空天新材料设计研究进展

摘要：极端的工作服役环境，是新一代航空航天材料面临的巨大挑战。传统的材料设计方法面临效率低、成本高、研发周期长等挑战，已严重制约航空航天材料的发展。空天新材料的研发亟需创新且高效精准的材料研发范式。人工智能（Artificial intelligence，AI）技术，尤其是机器学习和深度学习的迅猛进步，为航空航天材料研发提供了强有力的工具，可显著提升新材料设计效率和性能预测的准确性。本文系统综述了AI在航空航天材料领域的研究进展，首先介绍了AI 辅助的多尺度计算模拟与智能化试验，接着系统性地介绍了代理模型加速的材料优化设计方法和以大模型为核心的新型材料设计流程，并详细探讨了AI技术在合金材料、复合材料及超材料研发中的具体应用案例。最后，总结了AI辅助航空航天材料设计的优势与挑战，并对未来研究方向进行展望。
航空 2026年03月09日
过渡金属催化剂在锂硫电池中的应用及催化机理研究

过渡金属催化剂在锂硫电池中的应用及催化机理研究

摘要：锂硫电池因其极高的容量和能量密度而具备了极大的应用前景。然而，正极硫缓慢的反应动力学严重阻碍了其进一步应用。为了改善锂硫电池正极转化慢的问题，探索高效催化剂以加快硫的反应动力学研究迫在眉睫。过渡金属因独特的物化特性和优秀的催化性质而被视为锂硫电池的潜在催化剂。值得注意的是，过渡金属的种类、性质差异会引起其催化机理的不同。基于此，本文基于金属特性划分了5类过渡金属（黑色金属、常规有色金属、贵金属、稀有难熔金属、稀土金属），分析了过渡金属催化剂在电池中的催化机制，包括吸附作用、加速电子转移、降低反应活化能和协同催化等6种。综述了各类金属应用于锂硫电池研究进展，明确了不同类别的金属对应的催化机理，并对过渡金属催化剂面临的挑战提出了针对性的4种优化策略，即纳米结构化设计、掺杂改性、合金化和表面包覆策略，以期为锂硫电池催化剂的设计提供一定的参考。
新能源 2026年03月09日
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