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液态金属活物质与人工生命体系的构筑

液态金属活物质与人工生命体系的构筑

摘要：近年来，常温液态金属因一系列类生命现象与基础效应的发现，极大激发了人工生命与智能物质的探索。以这类材料为核心的各类功能体系，为实现超常规智能提供了崭新而富有前景的物质基础。除具备典型金属的基本功能外，液态金属还具有流动性、固液相变等物化性质，能够对外界刺激做出多元化响应，如大尺度可逆形变、逆重力攀爬，甚至展示出各种类生命行为，如自驱动、自组织、自分散、自生长、自修复、呼吸获能、自振荡和胞吞效应等。种种迹象表明，液态金属及其衍生材料、器件与系统正以某种“进化”方式，朝着构筑全新一代智能体系乃至可变形机器人的方向迈进。本文旨在介绍液态金属活物质的基本概念和演化路径，探讨液态金属典型的类生物活物质属性，总结其中的基础科学问题，并解读其对发展人工细胞、仿生器官以及智能机器人等方面提供的科学启示。同时，本文还将剖析研制液体集成型柔性智能机器人的可行途径，以及面临的科学挑战与技术机遇，最后对液态金属人工生命领域的发展前景进行展望。
新材料 2026年02月12日
基于文献和专利分析的石墨烯导电油墨发展态势研究

基于文献和专利分析的石墨烯导电油墨发展态势研究

摘要：石墨烯导电油墨是一种基于石墨烯高导电性的新型油墨。2010至2024年的文献和专利分析显示，该技术领域的国内外文献发表和专利申请趋势呈现出高度一致的态势，2016年左右迎来快速发展，2020年后稍有回落。从论文分析看，研究热点集中在使用工艺提升、组分优化和应用领域拓宽三方面。具体包括喷墨打印和导电丝材在3D打印中的应用，分散剂的改进、水性与环保溶剂的开发以及复合油墨和烧结工艺的优化，应变传感器和湿度传感器等新兴领域的开发。从专利分析看，主要应用领域包括：电子设备（如传感器、RFID天线、晶体管等）、电磁干扰屏蔽以及应用于电子和光学设备的纳米薄膜。高影响力专利主要集中在3D纳米结构、多层印刷电路、柔性传感器等方向。石墨烯导电油墨未来研究领域正朝着高性能传感器、柔性电子、能量存储和生物医学应用等方向发展。
新材料 2026年03月14日
多功能聚合物基辐射制冷材料的发展近况及应用

多功能聚合物基辐射制冷材料的发展近况及应用

摘要：随着全球变暖和温室效应的加剧，全球制冷需求日益增大，然而传统的制冷方式不仅消耗大量的能源，而且其产生的CO2 和臭氧(O3) 等温室气体又会导致温室效应的加剧，造成恶性循环。因此，急需发展一种清洁的冷却技术。被动日间辐射冷却已被证实是一种有效的策略，它能以辐射的形式将热量传递到寒冷的外太空，在不消耗能源、不利用其他辅助设备的前提下实现制冷。本文从被动日间辐射冷却技术的原理出发，分析了日间辐射冷却薄膜/ 涂层材料的设计思路，并归纳了其实现多功能化的研究方向，及其主要的应用领域，最后对辐射冷却技术当前存在的挑战以及未来的发展趋势进行了展望。
新材料 2026年04月02日
表面超疏水对摩擦学性能的影响:机理、现状与展望

表面超疏水对摩擦学性能的影响:机理、现状与展望

摘要：超疏水表面由于极端的非润湿特性，在减阻、耐磨、防腐蚀、防结冰和自清洁等领域有着极为广泛的潜在应用。表面粗糙结构和低表面自由能是形成超疏水表面的两个决定因素，也是超疏水表面具有优异的摩擦学性能的主要原因。本文主要对近年来超疏水表面在摩擦学领域的研究进行总结。首先分析了超疏水表面摩擦学的相关理论，然后重点阐述了超疏水表面在摩擦学领域的研究现状，探讨了影响超疏水表面摩擦学性能的因素和作用机理，并对耐磨超疏水表面和超滑表面的摩擦学研究进行了分析。最后提出了超疏水表面摩擦学研究应该关注的重点和方向。本综述旨在引起更多学者对超疏水表面摩擦学研究的关注，对于扩大超疏水表面的应用领域具有重要的理论价值和现实意义。
新材料 2024年12月16日
单原子层分离膜：进展与展望

单原子层分离膜：进展与展望

摘要：原子级制造是在原子精度对材料结构进行精准控制，是制备高端材料的变革性新技术。在原子级别对膜材料厚度和孔结构进行精密调控，开发单原子层纳米孔膜，可显著降低传质阻力，实现分子极限渗透与分离，将为膜分离领域的发展与难分离物系的突破带来新机遇。本综述介绍了多种单层纳孔膜材料（single layernanoporous membranes， SLNM），总结其纳米孔构筑方法及单层膜制备方法，探讨其在气体分离、液体分离、离子分离等领域的应用现状。最后，针对单层纳孔膜面临的机遇与挑战进行了剖析与总结，并对其未来发展方向进行了展望。
新材料 2026年05月08日
材料高通量制备与表征技术研究进展

材料高通量制备与表征技术研究进展

摘要：材料基因组（MCI)技术是近年来出现的一种材料科学研发新理念，代表着当今世界材料科学研发领域的前沿趋势。通过构建快速响应的材料研发新模式，材料基因组技术可大幅度提高新材料研发效率、减少研发成本、推动材料的工程化应用。作为材料基因组技术的关键组成部分，材料高通量实验技术日前已形成了一系列具有代表性的材料高通量制备与表征技术。阐述了高通量实验在材料基因组技术中的地位与作用，回顾了高通量实验的研究发展历程，介绍了薄膜、块体、粉体材料高通量制备技术以及光学、电磁学等材料性能的材料高通量表征技术。最后指出了在新型材料高通量表征设备开发方面的不足，并结合数据与人工智能对材料高通量实验技术的未来发展方向做出展望。
新材料 2025年04月29日
金属纤维多孔材料的应用和研究现状

金属纤维多孔材料的应用和研究现状

摘要：金属纤维多孔材料是近年来受到广泛关注和研究的一种复合的结构功能一体化材料，具有良好的导电性、导热性、孔形稳定、可加工、可焊接、容尘量大等优势。综述了金属纤维多孔材料的制备方法，主要介绍了不锈钢、钛及钛合金金属纤维多孔材料在过滤分离、吸声降噪、生物医学、氢能装置等领域的应用和研究现状。
新材料 2024年08月06日
非晶合金焊接研究进展

非晶合金焊接研究进展

摘要：非晶合金具有良好的物理和化学性能，但尺寸问题限制了其实际应用，而焊接技术可以突破其应用瓶颈。非晶合金焊接方法可分为液相焊接和固相焊接，两类方法焊接过程中非晶接头形成方式不同，有效避免晶化是获得高质量接头的关键，本文就非晶合金焊接领域的研究进行了系统全面的梳理与归纳，综述了非晶合金/非晶合金焊接、非晶合金/晶态金属焊接的研究现状，重点阐述了不同焊接方法获得完全非晶态焊件的特点与局限，同时本文还综述了非晶合金作为钎料的研究现状，分析了非晶钎料的应用前景，并总结了提高非晶钎料钎焊接头力学性能的方法，继而对非晶合金焊接研究及发展提出了展望。
新材料 2025年02月17日
铁粉的发展现状与建议

铁粉的发展现状与建议

摘要：对目前铁粉行业发展现况进行了相关介绍。对产品品种结构、质量状况和存在的问题进行了分析，着重分析了铁粉在粉末冶金行业的应用情况，并为今后发展提出了建议。
新材料 2024年08月06日
晶格结构可打印性研究现状

晶格结构可打印性研究现状

摘要：晶格结构因其复杂多变的结构呈现出多种优异的电、磁、声学、热学和机械性能，在航空、航天、汽车、建筑和生物医学行业显示出较大的市场前景，而晶格结构的制造难度大是制约其快速发展的一大难题，增材制造技术为晶格结构制造带来了便利。本文主要总结分析了晶格结构的设计、打印原材料和打印过程中参数对结构可打印性的影响，分析得出晶格结构的可打印性受晶格类型、相对密度、支柱倾斜度、粉末类型和打印参数的影响，最后提出了提升晶格可打印性的未来发展方向。
新材料 2025年08月05日