纳米结构超硬材料的机遇与挑战

摘要:经过几十年的研究和发展，纳米结构金刚石和立方氮化硼已相继被成功制备，其高硬度和强韧性充分表明纳米力学增强机制是制备超强超硬材料的有效途径。文章对近年来在相关领域的研究进行综述，总结了设计与寻找超硬材料的一般策略与原则，概括了典型的纳米微结构对超硬材料力学与热稳定性的影响，归纳了纳米结构超硬材料的高温高压相变与转化机制，并对当前的研究进展和潜在应用进行了归纳与展望。关键词：超硬材料，金刚石，立方氮化硼，高压合成，纳米聚晶超硬材料，非晶超硬材料

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 250 浏览

肠道菌群作为中药治疗心血管疾病的靶标：潜在的机制和治疗策略

摘要: 心血管疾病 (cardiovascular disease, CVD) 是全球范围内造成患者死亡的主要因素, 其发病机制复杂且死亡率逐年增高。大量研究显示, 肠道菌群及其代谢产物与心血管疾病的发生发展密切相关, 肠道菌群有望成为治疗心血管疾病潜在的新靶点。中药具有多组分、多靶点和整体性的特点, 可通过调控肠道菌群发挥对心血管疾病的治疗作用,是一种理想的肠道微生态调节剂。关键词: 肠道菌群; 肠道菌群代谢产物; 心血管疾病; 中药; 作用机制

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 233 浏览

硫化铋基纳米材料在癌症诊断和治疗中的应用

摘要：癌症仍然是目前威胁人类生命和健康的主要疾病. 随着纳米技术的发展, 集成不同诊断和治疗功能的多功能纳米材料已成为纳米研究中最活跃的领域. 其中, Bi2S3基纳米材料由于其特殊的物理化学特性及生物相容性等,在生物医学领域引起了极大的关注。本文系统地总结了Bi2S3基纳米材料的形貌调控及缺陷调控策略, 概述了Bi2S3基纳米材料最近在癌症诊断和治疗方面的研究进展.。关键词：Bi2S3, 制备, 成像, 诊断, 治疗, 多功能化

交叉 2024年01月09日 1 点赞 0 评论 701 浏览

学科交叉视角下的光纤激光：回顾与展望

摘　要：光纤激光是20 世纪以来国内的研究热点。国防科技大学在光纤激光方向的研究始于“十一五”期间，至今已有约15 年的历程，取得了一系列同行认可的研究成果。文中从学科交叉视角，梳理学校光纤激光学科方向与电子、材料、控制、智能、纳米等学科方向交叉取得的若干重要突破.。关键词：光学工程； 学科交叉； 光纤激光； 相干合成； 脉冲激光

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 236 浏览

面向集成电路先进制程的二维信息材料与器件

摘要：随着集成电路技术的发展至3 nm 节点,摩尔定律接近其物理极限,传统芯片制程面临材料到器件的理论和技术瓶颈。二维信息材料凭借原子层厚度、低功耗等特性被产业界认为是1nm 及以下节点的核心材料,将助力芯片制程延续摩尔定律以及平面到三维的发展,与我国集成电路先进制程长期规划紧密相关。基于国家自然科学基金委员会第343期双清论坛,本文从材料—器件—异质集成多层次回顾了二维信息材料与器件的发展历史,总结了领域内所面临挑战,凝炼了未来5~10年的重大关键科学以及亟需布局的研究方向,进一步提出顶层设计的前沿研究方向和科学基金资助战略。

交叉 2026年01月21日 1 点赞 0 评论 226 浏览

基于金属衬底的石墨烯温度传感器仿真

摘要:针对动力设备实时温度测量的需求,研究了一种快响应、宽温区的石墨烯温度传感器。传感器芯片由金属衬底、绝缘层、金属电极层、石墨烯传感层、保护层和金属抗氧化涂层组成。以热导率高的金属为衬底,另外在传统的陶瓷保护层的基础上增加四元金属抗氧化涂层,能够有效阻挡高温下氧气的渗透。利用有限元软件进行分析,当温度由室温升高到1 200 ℃时,采用硬质合金、氧化铝、氮化硅为衬底的芯片响应时间分别为55、660、75 ms,衬底热导率越高,响应速度越快。传感器芯片各层厚度的变化对热应力的影响极大,当金属衬底厚1 000 μm、绝缘层厚0.1 μm、保护层厚0.5 μm、氮化钛打底层厚0.04 μm、氮铝化钛过渡层厚0.3 μm、钛铝硅氮功能层厚0.7 μm、氮化钛硅着色层厚0.5 μm 时,最大热应力较小,为24 966 MPa。该研究为拓展石墨烯温度传感器的耐温范围提供新的思路,为石墨烯传感器应用于高温瞬态测量提供可行性方案。

交叉 2025年09月11日 1 点赞 0 评论 262 浏览

超级铝热剂在固体推进剂中的应用研究进展

摘要：超级铝热剂具有高放热和高活性的特点，其反应速率和能量释放效率均显著高于传统铝热剂，应用于固体推进剂有望改善释能速率、效率、感度等指标，已成为固体推进剂的发展方向。总结了超级铝热剂的制备工艺、特点及其工业化应用潜力；论述了超级铝热剂在固体推进剂中的适用性；综述了超级铝热剂的微结构（ 燃料／ 氧化剂界面控制、核壳结构、多层膜结构）和组分（金属氧化物、氟材料、碳纳米材料）对固体推进剂燃烧性能和能量释放的影响。超级铝热剂的添加显著提高了热反应活性和放热量，增强了推进剂的点火及燃烧性能，同时存在工业生产成本高、工艺控制要求复杂、燃烧过程精密控制难度大等问题，展望了未来超级铝热剂在固体推进剂中应用的研究重点和发展方向。

交叉 2025年07月13日 1 点赞 0 评论 454 浏览

用于Li-CO2电池的过渡金属及其合金催化剂研究进展

摘要：【目的】提升锂-二氧化碳（Li-CO2）电池的反应可逆性和动力学特性，概括Li-CO2电池的简史、结构、工作原理以及关键科学问题，综述用于Li-CO2电池的过渡金属及其合金催化剂的成分、形貌、微观结构等特性及其对Li-CO2电池性能的影响，分析过渡金属及其合金催化剂在催化过程中的作用机制和演化行为。【研究现状】过渡金属对反应物吸附与活化、 放电产物沉积及分解具有促进作用。基于过渡金属元素构筑的单金属和双金属正极催化剂，在Li-CO2电池中的催化活性、作用机制及其自身在催化过程中的演化各不相同。金属间化合物具有显著区别于固溶合金、单分散双金属、单一金属的化学微环境，因此在促进反应物种吸附与活化、产物分解等方面表现出独特优势。【结论与展望】过渡金属及其合金催化剂的未来研究方向有：调控催化剂宏观形貌和表面微结构；监测催化过程中催化剂结构与成分演化、放电产物沉积与分解行为；建立适用于Li-CO2电池的催化剂关键“描述符”；开发低成本催化剂量产工艺。

交叉 2025年06月13日 1 点赞 0 评论 234 浏览

柔性锌离子电池在可穿戴传感器中的应用研究进展

摘要：可穿戴传感器在运动、医学、康复等多个领域的应用极大地方便了对人体运动指标信号的捕捉和监测，有效避免了运动损伤，降低了就医频率甚至挽救了许多生命。随着可穿戴传感器的应用和普及，与之适配的柔性能源供应系统成为其发展的关键。近年来研究者们基于不同的能量释放方式，研究和设计了多种柔性能源供应系统，其中柔性锌离子电池以其高能量密度、高弹性模量、高循环稳定性和高安全性在众多供能体系中脱颖而出，成为可穿戴传感器最具潜力的柔性能源供应系统之一。本文综述了柔性锌离子电池近年来在可穿戴传感器方面的研究进展，主要介绍和总结了电池各组件（集流体、电极（正极、负极）、隔膜、电解质、封装）的材料类型、特点以及与可穿戴传感器集成的应用情况，最后讨论了柔性锌离子电池目前面临的问题和挑战。

交叉 2024年11月20日 1 点赞 0 评论 510 浏览

三维碳基集流体在高比能钠金属电池中的应用与展望

摘要：钠金属电池因其理论比容量高(1076 mA•h•g－1)和钠资源储量丰富, 被认为是下一代高能量密度电池的理想选择之一. 然而, 钠金属负极在循环过程中易形成枝晶, 引发短路问题, 导致电池循环寿命短和库仑效率低, 甚至存在安全隐患. 作为电池关键结构材料, 集流体的形貌结构设计可调控钠金属的沉积/剥离行为, 从而抑制枝晶生长. 其中, 三维碳集流体凭借其稳定的机械支撑、高比表面积和优化的离子传输路径, 能有效抑制枝晶形成, 显著提升电池的循环稳定性和电化学性能, 成为最具潜力的集流体材料之一. 系统综述了近年来碳集流体的制备工艺, 重点分析了三维碳基集流体的性能优化策略, 如原子掺杂提高亲钠特性、功能化改性三维碳材料电子结构、有机/无机复合策略提高界面稳定性以及孔径结构调节三维碳基集流体表面反应等方法, 并探讨了碳基材料的应用优势与研究进展. 最后, 对三维集流体在钠金属电池中的未来发展方向进行了展望.

交叉 2026年04月22日 1 点赞 0 评论 186 浏览