摘要：微生物因其具备规模化增殖、基因编辑及环境响应等优势，在抑制腐蚀方面展示出巨大潜力。本文首先综述了国内外关于微生物抑制腐蚀的不同机制的研究进展，概述了目前已发现的诱导矿化的微生物类型及几类典型的矿化产物类型，并详细介绍了微生物矿化抑制腐蚀的机制，重点分析了如何通过成核位点优化、改变环境因素、控制脲酶的表达及3D打印等策略人为干预微生物诱导矿化实现长效腐蚀防护。最后，对微生物矿化抑制腐蚀技术面临的挑战进行总结，并对如何优化微生物矿化抑制腐蚀的技术提出了展望。

摘要：镁及其合金由于具有独特的组织结构、力学性能、降解性能和生物相容性而备受关注,但其过快的降解速率限制了其应用。由于具有优异的生物相容性,羟基磷灰石(Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ, ＨＡ) 在制备镁基-HA生物材料时能增强镁及其合金的生物相容性和耐蚀性,并具有良好的降解速率调节能力。首先详细介绍了镁基-ＨＡ 生物材料的制备方法;其次,探讨了不同合金元素、金属氧化物、有机物对镁基-HA生物材料性能的影响;再者,概述了镁基-HA生物材料的力学性能、电化学腐蚀性能、体外降解性能、生物相容性能和生物活性。最后,总结了镁基-HA生物材料目前面临的主要问题,并对其未来的发展趋势进行了展望。

摘要: 在现代复杂的战场环境下, 隐身技术的发展加剧了各国武器装备的竞争。发展隐身技术, 提高武器系统生存、空防和纵深打击的能力, 已经成为集陆、海、空、天、电磁为一体的现代战争的迫切需求。本文介绍了光学隐身和超材料的应用背景及概念, 从基本工作原理出发, 介绍主流光学隐身超材料技术的实现方法, 包括变换光学隐身技术、等离激元隐身技术、基于微波网络理论的隐身技术以及相位调制型超构表面隐身技术等, 并对光学隐身超材料发展趋势进行了展望。

摘要: 金属塑性成形技术在现代制造业中至关重要, 但传统方法在材料本构描述、工艺缺陷预测、质量优化及装备管控等方面面临精度低、效率差和适应性弱的挑战。近年来, 人工智能(AI) 技术的兴起为这些问题提供了创新解决方案, 推动了该领域向智能化转型。系统归纳了AI 技术在金属塑性成形中的应用进展, 具体从材料、工艺和装备3 个方面进行阐述。在材料本构方面, 传统唯象模型的局限性被数据驱动方法克服, 人工神经网络(ANN) 提升了单一路径下的预测精度, 循环神经网络(RNN) 模拟复杂加载路径的历史依赖, 机器学习(ML) 代理模型加速微观组织动态演变预测, 物理感知神经网络(PINN) 与跨尺度代理模型确保热力学一致性, 实现高效多尺度耦合仿真。在成形工艺中, AI 通过深度学习(DL) 预测宏观缺陷如起皱、回弹和微观损伤, 耦合物理驱动提升鲁棒性; 智能优化策略如强化学习实现厚度、板形与工艺参数的闭环控制,提高产品质量与效率。在智能装备管控中, 深度学习故障诊断方法在变工况和小样本下表现出色, 结合迁移学习增强泛化;剩余寿命预测与液压伺服、振动抑制的智能控制框架, 支持预测性维护与自主决策。总体而言, AI 显著降低了金属成形技术开发成本, 明显提升了预测准确率, 并在工业场景中验证了可行性。尽管面临可解释性与泛化挑战, 未来通过机理-数据融合、小样本学习和数字孪生, 将有效赋能金属塑性成形高质量发展。

摘要：在纳米尺度上实现电磁场传播的精确调控，对光学器件的集成化、小型化以及光子芯片的开发均至关重要，也是纳米光子学关注的核心问题。声子极化激元是一种光子与晶格振动耦合产生的具有半光半物质性质的电磁波模式。近期，在天然层状超材料面内发现的双曲声子极化激元，表现出类似射线的传播形式、较大的波矢和高的局域场强，因而在光场调控方面受到极大关注。因此，详细阐述了双曲声子极化激元的物理机制，包括极化激元介电方程、双曲色散关系以及方位角和开口角作用关系，并进一步阐述了双曲声子极化激元的传播特点、聚焦机制、可调性和光学拓扑转变方法，最后总结展望了基于天然层状超材料的面内双曲声子极化激元的特点及发展趋势，为声子极化激元发展及其纳米光子学应用提供帮助。

摘要：类液体表面是一种由极度柔性分子链修饰的表面. 室温下, 修饰的柔性分子链能够自由旋转运动, 赋予表面类似液体的超润滑特性. 几乎所有的极性和非极性液体在类液体表面上都不易黏附, 可滑动脱落且无残留. 区别于传统的超疏水/油表面, 类液体表面的构建不依赖于基底表面的粗糙微结构, 具有更加稳定的动态去润湿性. 通过简单的共价接枝或者与常见聚合物基涂层结合的策略, 可以直接在各种平坦基材表面构筑类液体涂层. 近年来, 类液体表面日益受到关注, 在微观无损输运、抗污防垢、抗冰、油水分离和微流控等不同领域崭露头角. 本文阐述了类液体表面的基本原理和构建方法, 介绍了类液体表面最新的应用研究进展, 并展望了未来潜在的研究方向.

摘要：为了实现绿色环保的方式制备超疏水表面，采用碳纳米管（CNT）涂装与 SLM-3D打印结合的方式制备金属基底的超疏水表面。利用扫描电子显微镜和表面成分能谱分析进行表征，发现碳纳米管成功涂装至3D打印的类水稻沟槽结构上，并呈现出团簇结构。碳纳米管团簇与试样表面的沟槽结构形成了两级结构特征，无需氟硅烷等含氟物质修饰便获得超疏水特性，其接触角为153.1°，滚动角为8.2°。对碳纳米管涂装和氟硅烷修饰这两种方式制备的试样表面进行耐腐蚀性能、黏附性能、机械性能等测试。结果表明：碳纳米管涂装的超疏水表面不仅具有优异的耐腐蚀性能，而且表面黏附力极小，仅为23.2μN。碳纳米管涂装的试样表面经过线性磨损280cm后，接触角依然在150°以上。采用3D打印结合碳纳米管涂装的超疏水表面抗破坏力强，疏水功能稳定。

摘要：NiTi 形状记忆合金（shape memory alloys， SMAs）作为一种智能材料，具有良好的超弹性、形状记忆效应和生物相容性等功能特性，被广泛应用于航空航天、医疗器械和工程建筑等领域。其中超弹性在宏观上表现为发生较大的变形仍能恢复原形状，且其远大于常见金属可恢复的弹性应变。形状记忆效应则是温度激励下奥氏体和马氏体两相的相互转变，根据宏观变形分为单程、双程和全程形状记忆效应。而NiTi SMAs 的生物相容性体现在低弹性模量和低生物毒性等方面，可应用于正畸、矫正、心血管支架等医疗器件。为充分发挥NiTi SMAs 的功能，研究者们不断开发NiTi SMAs 相关的智能结构。本文简要综述了近年来研究和发展 NiTi SMAs 的不同功能特性及其对应的智能结构典型应用，详细介绍和讨论了NiTi SMAs 的功能特性、关注问题和应用领域。同时，也对 NiTi SMAs 阻尼性能和储氢特性进行了阐述。最后，展望了NiTi SMAs 在各领域应用上尚需重点关注的问题：利用增材制造技术调控微观结构实现超弹性的稳定性提升；通过建立本构模型为形状记忆效应的稳定应用提供理论指导，并进一步优化结构实现形状记忆效应的宏观放大；提高NiTi SMAs 在生物环境里的耐腐蚀性和医疗应用推广。因此，推动NiTi SMAs 在不同应用领域的个性化和功能定制化，尚需大量的跨学科研究。

摘要： NiTi基形状记忆合金具有优异的耐蚀性、生物相容性和形状记忆效应，应用非常广泛。增材制造技术能直接成形具有复杂形状的NiTi基形状记忆合金构件。目前可用于制备NiTi基形状记忆合金的增材制造技术有电子束熔炼、激光熔融沉积和选区激光熔炼。影响采用增材制造技术制备的NiTi基形状记忆合金性能的因素有增材制造工艺、化学成分和显微组织等。

摘要：利用浮动催化化学气相沉积法可以将性能优异的碳纳米管(CNT)组装成碳纳米管纤维(CNTF)，但如何有效增强碳纳米管纤维内部碳纳米管及其管束之间的相互作用力，以大幅提升其力学和电学性能，是该领域的一个重要难题. 本文提出通过溶剂质子化策略，将芳纶纳米纤维引入碳纳米管纤维，制备得到了高性能的碳纳米管复合纤维材料，其拉伸强度达到1.23 GPa，杨氏模量达到26.97 GPa，相较于初始的碳纳米管纤维分别提升了92.1%和133.5%. 该复合纤维的比强度和比模量分别为28.67和628.67 cN/dtex，与芳纶纤维等高性能纤维相当. 此外，该复合纤维兼具良好的柔性与电学性能，可以直接作为纤维电子器件的电极材料，展现出良好的应用潜力.