中国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢生产现状及未来发展方向
特殊钢是重大装备制造和国家重点工程建设所需的关键材料，是钢铁材料中的高技术含量产品，其生产和应用代表一个国家的工业化发展水平。
精品资源
纳米复合水凝胶在人工软骨中的研究进展
摘要：纳米复合水凝胶(nanocomposite hydrogels, NC hydrogels)作为人工软骨修复材料有很大的应用价值和吸引力。由于NC水凝胶具有与天然软骨细胞外基质(extracellular matrix, ECM)相似的结构, 以及较好的力学性能、刺激响应性等优势, 是软骨修复的理想支架材料。本综述详细介绍了用于人工软骨的NC水凝胶的最新研究进展,并按其成分加以分类, 同时, 介绍了其新型制备方法及使用范围, 并讨论了NC水凝胶在临床应用的挑战与展望。
医用微流控芯片研究进展
摘要：近年来, 随着社会经济的飞速发展, 新型科学技术层出不穷, 微流控芯片因具有试剂消耗量少、能耗低、反应速度快、高通量化、液体自驱等独特优势, 已经发展成为集生化、医学、电子、材料及其交叉学科的研究热点。微流控技术(microfluidics)是在微电机加工系统(MEMS)技术基础上发展而来的, 是在微米级微管中精确操纵微量流体的技术手段。随着柔性材料(纸、光子晶体膜)和复杂加工工艺(飞秒激光、双光子3D打印等)的不断发展, 微流控芯片已走向多功能高度集成的技术革新路线。其发展日新月异, 目前有关微流控芯片的综述性报道层出不穷, 但是对最新的微流控芯片特别是在医学领域中的应用仍然较少。本文对微流控芯片在医学领域的应用进行了全面而深入的总结, 主要综述了微流控芯片制备的前沿方法、检测手段以及在医学领域的相关应用, 并展望了微流控芯片面临的主要挑战和未来发展方向。
微结构可控材料的制备及其在生物医学的应用
摘要：微结构可控材料是一类利用微观结构调控整体性能的新材料。在不改变材料本身物理化学性质的条件下, 通过控制微结构组成单元的尺寸、几何构型、排列方式提升宏观材料的力学、热学、表界面等性质. 在微结构可控材料的研究中, 性能调控的关键在于跨尺度分级结构的精准构筑。本文从制备工艺出发概述了微结构可控材料的最新研究进展, 着重介绍了聚合物、金属及无机材料的跨尺度微纳加工方法对于整体性能的提升作用, 并总结了微结构可控材料在生物医学领域中低密度材料、微液滴操控、微型机器人等方面的应用, 展望了其未来的发展方向。
钠离子电池合金化负极材料研究及应用进展
摘要：钠离子电池凭借钠资源丰富、分布广泛、价格低廉的优势在大规模储能领域具有重要的应用前景, 可与锂离子电池形成优势互补。负极材料是电池化学的关键组成, 其能量密度、使用寿命等直接影响着电池性能。合金化材料具有理论比容量高、工作电压适宜等优势, 被认为是一类有应用潜力的储钠负极。然而, 这类材料发生合金化反应时体积膨胀严重, 电极材料易粉化脱落, 造成电化学稳定性欠佳。目前, 主要通过材料微纳结构设计、界面化学调控、碳材料复合、表面包覆、电解液优化等方法来改善其电化学性能。本文综述了合金化负极材料的最新研究进展, 探讨了其发展面临的瓶颈以及解决方案, 介绍了基于合金化负极的钠离子全电池构筑策略和应用实例, 为高性能钠离子电池的发展提供一定参考依据。
钠离子电池碳负极材料的研究进展
摘要：钠离子电池具有资源丰富和成本低等优势, 在大规模储能领域受到广泛的关注。开发具有高比容量和长循环稳定性的电极材料是钠离子电池走向应用的关键. 碳材料作为钠离子电池的负极材料, 具有可调控性高与稳定性好等优势, 具有应用潜力。目前, 研究较为广泛的碳材料主要包括石墨、无定形碳、杂原子掺杂碳、生物质合成碳, 但这些碳负极材料存在着钠-石墨化合物热力学不稳定、较大的体积变化以及初始库伦效率低等问题,制约了钠离子电池的发展与广泛应用。通过对碳材料的结构进行修饰改性及将其与电解液进行匹配, 可以有效提升其储钠性能。本文对这几类碳材料的结构特点、电化学性能、储钠机理、面临的问题、改进方法以及商业化前景进行总结, 为钠离子电池碳负极材料的发展提供新见解。
基于二维材料的柔性可穿戴传感器件研究进展
摘要：柔性可穿戴传感器是附着于人体皮肤或组织上的监测装置，可以持续监测和量化特定微环境变化所产生的电信号或化学信号，在医学诊断和治疗方面具有广泛的应前景。二维材料具有原子薄层的平面结构、优异的机械柔性和电学性能，非常适合用于构建可穿戴传感器。近年来，基于二维材料的柔性传感器在材料制备、工艺设计和设备集成等方面取得了巨大的进展。本文首先综述了二维材料在柔性可穿戴传感器应用上的最新研究进展，概括了基于二维材料的可穿戴传感器在物理、化学和生物信号检测方面的应用。另外，详细介绍了包括多模态传感在内的二维材料集成器件。最后，讨论了二维材料柔性可穿戴传感器在实际应用中所面临的问题和挑战，并对基于二维材料的可穿戴传感器的发展前景作出了展望。
面向集成电路产业的电子电镀研究方法
摘要：电子电镀是集成电路等高端电子制造产业的核心技术之一, 其技术特点和难点在于在微纳米尺度通孔、盲孔、沟槽等限域空间内部实现金属镀层的均匀增厚或致密填充。然而, 我国针对面向集成电路制造产业的微纳尺度电子电镀过程中的金属电沉积的表界面反应过程、添加剂的分子作用机制及其协同作用、以及镀层的理化结构与电学性能之间的构效关系的基础研究十分薄弱, 缺乏系统和成熟的理论体系和研究方法。结合厦门大学电镀学科多年的科研工作, 本文拟归纳微纳米尺度电子电镀的关键科学问题和技术难点, 介绍电子电镀镀液体系的发展, 梳理电子电镀的经典电化学研究方法和电化学原位先进研究方法, 展望电子电镀工况研究方法的必要性和紧迫性, 希望助力发展先进的电子电镀研究方法, 推动电子电镀基础理论和工艺技术研究的进步。
芯片高密度互连电子电镀成形与性能调控技术研究
摘要：信息技术的飞速发展, 对芯片性能提出了越来越高的要求, 芯片中晶体管和电子互连的密度也在不断增加。电子电镀是大马士革以及芯片封装电子互连的主要成形方法, 互连密度的提高对于电子电镀成形工艺及性能调控方法提出了许多新的要求。本文概述了本团队近几年在芯片高密度互连的电子电镀成形方法以及性能调控方面的研究成果, 主要包括3D TSV垂直互连及大马士革互连的填充及后处理工艺、高密度凸点电镀成形方法及互连界面可靠性研究、特殊结构微纳互连的制备及性能调控方法、微纳针锥结构低温固态键合方法、水相化学及电化学接枝有机绝缘膜等工作, 以期对芯片电子电镀领域的研究带来启迪, 推动芯片高密度互连技术的发展。
人工智能与计算化学: 电子电镀表界面研究的新视角
摘要：电子电镀是以芯片为代表的高端电子制造业核心技术之一, 其过程耦合了宏观多场作用下的物质传输与微观界面电化学过程, 且受动力学影响。如何利用计算化学的方法来研究其中的电沉积是一个挑战。电极与电镀液构成的界面是电镀过程重要的反应场所, 明确电子电镀表界面的双电层结构以及电沉积作用机理能够加快镀液配方的研发效率。本文重点介绍适用于电子电镀表界面机理研究的各类计算方法, 包括分子动力学模拟、数值仿真和数据驱动方法, 以启发读者充分利用人工智能的技术优势, 将适用于各种研究尺度的计算化学方法积极应用到电子电镀表界面基础研究中。
