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柔性电极材料的国内外研究进展

柔性电极材料的国内外研究进展

摘要：近年来，随着柔性可穿戴设备、触觉反馈设备、能量收集器等领域的快速发展，介电弹性体（DE）及超级电容器（SC）因能够提共高能量、高储能效率以及可小型化而备受关注，有着非常广泛的应用。由于柔性电极的性能直接影响DE的发电和驱动效率以及SC的储能效率，因而其是DE和SC的重要组成部分。基于柔性电极材料的不同类型，本文首先对碳电极、金属电极、复合型电极等几种典型的电极材料及其性能进行了详细介绍。然后，对电极的制备方法进行了阐述。接着，总结了由柔性电极材料组装的DE和SC在各领域的应用，并对电极材料所面临的问题及挑战进行了分析。最后，对柔性电极材料的发展趋势进行了展望。
新材料 2024年05月08日
共晶高熵合金

共晶高熵合金

摘要：共晶合金是工业上广泛应用的一类铸造合金，具有优异的充型能力、机械性能、组织均匀性以及稳定性等。统计发现，大约70%的传统二元合金中存在着共晶转变，所形成的共晶合金大多性能较差，这主要受限于其固定的共晶点、相体积分数以及有限的相组成。相较于传统共晶合金，共晶高熵合金含有更多的组成元素，同时共晶成分由一个点扩展为一定的成分区间，因而力学性能、物理性能以及化学性能具有更大的调控范围，具有更广阔的应用前景。
新材料 2024年07月29日
石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

摘要：石墨炔是一类由sp和sp2杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能，也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来，关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展，在多个领域取得了一系列重要进展。本文首先对石墨炔性质进行了简要介绍，总结了不同形貌石墨炔的主要合成方法，包括Glaser-Hay交叉偶联、化学气相沉积法、范德华外延生长法、爆炸法、界面限域合成法及双极电化学法等。然后，对金属、非金属原子掺杂、修饰改性及其对石墨炔性能影响的理论计算和实验研究进行了综述；并就石墨炔基材料在环境、能源、生物医学等主要领域的研究进展进行了阐述和总结。最后，探讨了石墨炔发展亟待解决的问题和面临挑战。该综述能够为开展石墨炔相关研究提供有价值的前沿信息和方法参考。
新材料 2024年05月08日
基于可编辑颜色和形状记忆液晶网络的信息存储材料

基于可编辑颜色和形状记忆液晶网络的信息存储材料

摘要：近年来，液晶网络材料因为在人工肌肉、软体机器人、微流控制器和4D 打印材料等智能软器件领域的应用受到了越来越多的关注。液晶网络材料在化学结构上同时包含聚合物交联网络和液晶基元，在性能上同时具有聚合物的可加工性、化学稳定性和力学特性以及液晶可调的各向异性，因此具有外观易编辑、功能可调、对多种刺激都能响应等优点。利用这些特点，可以将指定的形状或颜色信息精确地写入到材料中，同时在特定外界刺激（光，热，电场，溶剂等）下使信息再次显现，实现信息的存储、加密与读取。本文简要论述了具有可编辑颜色（包括结构色和荧光颜色）和形状记忆的液晶网络材料的信息存储方式，重点介绍了液晶网络材料在伪装、多级信息存储与信息传递等方面的应用研究进展。
新材料 2024年05月08日
碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

摘要: 碳量子点(CQD)具有化学惰性，生物相容性和低毒性等优势，可能在能源、生物医药等领域得到广泛的应用．CQD可通过表面被聚合物( 例如PEG)钝化而表现出很强的光致发光特性．在生物成像，疾病检测和药物输送中使用表面钝化后的功能化生物分子更为有效．并且碳材料由于其优异的电化学性能还展现出在催化、电子器件等许多领域广泛的应用前景．我们将对近年来碳量子点发光材料的研究进行总结，并讨论碳量子点在能源、环境和其他一些领域的应用．
新材料 2024年12月11日
光与材料的交响：硫化锌基场致发光纤维

光与材料的交响：硫化锌基场致发光纤维

摘要：近年来，场致发光（EL）技术在智能可穿戴设备和视觉交互传感领域的应用引起了业界的极大兴趣。硫化锌（ZnS）基场致发光器件因其优良的发光性能、高稳定性和耐久性，已经成为众多应用场景和可视化交互平台的焦点。本文系统回顾了硫化锌基场致发光材料的性能，深入探讨了其发光机制、器件设计和应用研究，着重分析了硫化锌基场致发光纤维的最新研究动态，揭示了其在未来发展中的潜力与挑战。
新材料 2025年02月12日
金属增材制造用粉末制备技术研究进展

金属增材制造用粉末制备技术研究进展

摘要：粉末作为金属增材制造的关键原材料，其性能对增材制造成形件的质量和应用具有至关重要的作用。在这种情况下，介绍了目前金属增材制造用粉末的制备技术、基本原理、工艺参数及其对粉末性能的影响，包括水雾化、气雾化、超声波雾化、等离子体雾化、等离子体球化和离心雾化，并总结了金属粉末制备技术的特点、发展前景、主要挑战和可能的解决方案。
新材料 2024年07月30日
金属激光增材制造材料设计研究进展

金属激光增材制造材料设计研究进展

摘要：激光增材制造被公认为是解决个性化、复杂化金属构件整体成形难题的有效技术手段。现有金属增材制造的研究主要从传统合金牌号出发，但基于平衡凝固过程设计的传统合金成分难以满足增材制造的非平衡冶金动力学特点，往往面临高裂纹敏感性、低韧低疲劳、各向异性等共性问题。因此，需要开展面向激光增材制造的新型材料成分设计研究，充分挖掘增材制造非平衡凝固特性的潜在优势与价值。本文综述了铝合金、钛合金、铁基合金、镁合金等不同材料现有合金牌号增材制造的技术瓶颈，以及面向增材制造的材料创新设计方法与新型合金及其复合材料发展的研究进展。最后提出了金属增材制造材料设计的未来发展趋势。
新材料 2024年05月29日
基于DNA纳米技术的晶体材料构建

基于DNA纳米技术的晶体材料构建

摘要：纳米颗粒晶体在电学、光学、磁学等方面具有独特的性质与优越的性能，人工构建纳米颗粒晶体对于材料科学的功能突破和性能发展具有重要意义。DNA 由于其具有碱基互补配对的特性，可以用于构建各种纳米级结构、组装晶体并调控结构与组成，从而实现材料特定性能的定制。目前，DNA纳米技术构建的纳米颗粒晶体材料已经在催化剂、光学器件、半导体材料等方面实现了应用，表明其构建三维晶体作为普适的周期性分子支架的基本目标逐步实现。在这篇综述里，我们系统性地阐述了DNA瓦片、可编程原子等价物、DNA折纸三种重要DNA 纳米晶体构建技术的发展历程与最近的研究进展，并对利用DNA纳米技术构建晶体材料的未来发展方向进行了讨论。
新材料 2024年12月12日
稀土掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土掺杂上转换发光材料的研究进展

摘要：上转换发光，一种呈现反斯托克斯位移特性的发光现象，主要通过稀土元素制备的材料来实现。本文深入探讨了稀土掺杂上转换材料的发光机理，概述了常用的制备技术，并全面评述了其在生物医学、防伪技术、信息存储等多个领域的现有应用，同时展望了其在工程领域的潜在应用前景。尽管上转换发光纳米材料在功能多样性方面表现出远超块状材料的显著优势，但其合成产率和发光效率仍存在挑战，处于相对较低水平。逐步攻克这些难题，将有助于进一步拓宽上转换发光材料的应用领域。
新材料 2025年02月13日