2024年中国稀土科技进展综合评述
摘要：本文简要综述了2024年我国学者在稀土光功能材料（发光、生物医用， 光学晶体）、催化、永磁、分子基材料、能源、陶瓷、抛光、金属及合金材料等十个典型材料领域，以及在稀土提取分离和循环利用等方面的主要研究进展，旨在总结过往、展望未来，为读者提供去年相关领域国内工作的基本导读。由于内容实在丰富，故综述中力求简述。
聚氯乙烯凝胶致动器的研究进展：材料、结构及应用
摘要：聚氯乙烯(PVC) 凝胶是一类能够在电场激励下产生收缩、弯曲、面内扩张等多种变形模式的高分子聚合物，具有响应快、成本低、质量轻、力电转换效率高等优点，是一种理想的人工肌肉。本文综述了PVC 凝胶近些年的发展现状，包括材料的组成、性能优化、制备工艺、新型构型设计及应用。重点介绍了通过掺杂功能添加剂来提升PVC 凝胶的机电性能，以及利用3D 打印、热熔成型等新型制备工艺实现PVC 凝胶材料的快速制备。在传统阳极吸附型PVC 凝胶致动器构型基础上，详细讨论了基于静电压缩和静电液力耦合驱动两种原理所设计的新型PVC 凝胶致动器。随后，系统介绍了PVC 凝胶致动器在柔性驱动、医疗和光学这三个领域的应用。最后，对PVC 凝胶材料现阶段所遇到的技术瓶颈及发展趋势进行了讨论。
机器学习在分子束外延生长的应用进展
摘要：最近几年，人工智能在材料领域得到广泛应用，机器学习在分子束外延（MBE）技术中的应用引人关注。基于原位反射高能电子衍射（RHEED）及相关物性的智能识别和反馈的MBE技术，能够显著提升生长材料的质量和生长效率，有望实现薄膜的MBE智能外延。本综述聚焦机器学习MBE中的应用研究，首先介绍了MBE中常用的机器学习算法模型，阐述了机器学习在优化MBE生长条件中的应用，着重总结了不同材料体系（半导体薄膜和量子结构材料、氧化物材料和二维材料等）基于RHEED图像机器学习的研究进展，并就存在的问题和未来的发展策略进行了总结展望。
氮化硼纳米管的制备及应用研究展望
摘要：氮化硼纳米管（BNNTs）是一类具有独特结构和性质的一维纳米材料，自1995年首次合成以来，因其优异的物理化学特性而引起了广泛关注。BNNTs的结构与碳纳米管（CNTs）类似，但是由硼和氮原子交替排列形成，这种结构赋予了BNNTs一系列独特的性质，如高化学稳定性、良好的耐热性、电绝缘性和高热导率等。BNNTs的合成在其性能研究和应用开发中占有重要的地位。此外，基于优异的物理化学性质，BNNTs在多个领域展现出独特的应用价值。本文系统梳理了近年来国内外关于氮化硼纳米管的研究进展，重点对电弧放电法、激光烧蚀法、球墨退火法、化学气相沉积（CVD）法及模板合成法等制备工艺进行了深入的解析，并同步探讨了该材料在中子屏蔽、生物医学、光学器件及导热材料等应用领域的最新研究进展。
多孔液体的最新进展: 合成、表征与应用
摘要：多孔液体(porous liquids, PLs)是一类兼具永久孔隙结构和流动性特征的新兴功能材料, 因其独特的物理化学性质在基础研究与技术应用中备受关注. 尽管近年来其应用研究已取得显著进展, 但系统性综述的缺乏阻碍了对该领域发展脉络的全面认知. 本文从合成策略出发, 系统梳理了多孔液体的构筑方法学, 详细阐释了孔隙率、流体性质及稳定性的表征方法体系, 并基于跨学科视角对催化转化、燃油脱硫、生物医药、电化学储能、摩擦学及阻燃材料等关键领域的应用进展进行批判性评述. 最后, 通过整合多孔液体的结构-性能关系, 提出未来研究应聚焦于理性设计其拓扑结构、优化表界面特性, 并探索其流动行为与异质体系协同作用机制, 从而拓展其在智能响应材料及绿色工程中的潜在应用场景.
耐久型超滑表面的研究进展
摘要：超滑表面（SLIPS）因其独特的疏液性，被广泛应用于防污防腐、防除冰及液滴操控等领域。然而，这类表面在遭受外界机械磨损后，往往易于导致润滑剂流失，进而削弱乃至完全丧失其疏液特性。鉴于此，本文首先从超滑表面设计的三大原理出发，阐明了其在超滑表面设计过程中所发挥的指导作用，并梳理了制备耐久型超滑表面所需的五大关键条件。其次，通过整合国内外研究进展，凝练出三种提升超滑表面耐久性的策略：优化粗糙结构以增强机械稳定性，利用共价接枝技术锚定润滑剂以确保长效润滑，以及建立润滑剂补充机制以维持润滑层持久性，并对其各自的优势和局限性进行了简要评述。最后，基于上述策略的应用瓶颈，指出了当前超滑表面在耐久性提升方面所面临的关键挑战，并据此展望了其未来研究方向，包括优化纳米粗糙基底的设计、拓展聚合物分子刷的功能化设计、开发绿色环保型润滑剂以及从多维度综合提升超滑表面耐久性等，以期为超滑表面的深入研究与应用提供新的思路与途径。
界面聚合与薄层复合膜：历史、现状与反思
摘要：两种高反应活性的单体分别溶于互不相溶的2 种溶剂中，进而在两相界面上进行的聚合反应被定义为界面聚合。广义的界面聚合可以发生在气-液、液-液和液-固两相界面上，其中油-水界面上的三甲苯酰氯/二元胺反应已发展成为一种经典且十分重要的反渗透膜和纳滤膜材料制备方法，所生产的聚酰胺薄层复合膜被广泛应用于海水淡化、化工分离、药物提纯、芯片制造以及自来水提标深度处理等众多领域，成为现代水处理与工业分离不可或缺的关键材料。近年来，有关界面聚合薄层复合膜的论文如雨后春笋般地大量涌现，体现了这一领域的蓬勃发展。我们回顾了界面聚合技术及其在薄层复合膜应用的发展历史，梳理这一过程中的重要里程碑，以期为青年学子勾勒出这一领域的发展脉络。同时，还简要总结了该领域的最新动态与前沿发展趋势，分享我们对界面聚合技术和薄层复合分离膜材料未来发展方向的见解与思考。
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。
复杂流体屈服应力的测定：理论、方法及应用
摘要：多相多组分复杂流体，因其独特的流变学性质在科学研究和工业应用中占有重要地位。很多高分子的溶液、乳液、悬浮液、凝胶、填充体系等，都是典型的具有屈服行为的复杂流体，也称屈服应力流体。屈服应力是描述这类流体发生固-液转变时的最关键参数，对于理解其流变行为、加工和应用至关重要。尽管屈服应力的研究历史已经有数十年，但迄今仍有许多焦点问题有待解决和深入研究。屈服应力测定的理论、方法和应用场景一直处于不断发展中。特别是对于时间依赖的触变性屈服应力流体，其聚集态形式、热历史及剪切历史均在很大程度上影响其屈服应力的大小，对这类流体屈服应力的准确测定从理论到测试方法都充满挑战。本文综述了屈服应力流体的类别和屈服的形成机制，对现有各类流变模型以及测试方法进行了详细对比分析，还介绍了基于大振幅振荡剪切的应力分叉法和代数应力分叉法这2种屈服应力测定新方法以及二次屈服，着重指出了屈服应力测试中应考虑的科学性、合理性以及时间尺度问题。
聚酰亚胺工程塑料高温摩擦性能研究进展
摘要：聚酰亚胺(PI)工程塑料以其优异的耐高低温性能、卓越的耐磨性和自润滑性能而著称，在航空航天、微电子和机械制造等高技术领域具有广泛的应用。为满足高端装备在高温环境下对保持优异综合性能工程塑料的迫切需求，解决聚酰亚胺材料在高耐热性与成型工艺性之间的矛盾，以及耐高温与耐磨自润滑兼容性问题，研究人员深入探索了多种改性策略，旨在提升聚酰亚胺在高温条件下的摩擦学性能。本文综述了耐高温聚酰亚胺耐磨材料的制备技术，并系统分析了分子结构设计和填料选择如何影响聚酰亚胺的高温摩擦性能。同时，针对当前聚酰亚胺高温耐磨材料所面临的挑战，提出了作者的见解，并对未来研究方向进行了展望，希望促进聚酰亚胺材料在高温耐磨应用领域的进一步发展和应用。
