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柔性电子器件新进展

柔性电子器件新进展

随着电子产品的不断发展，现代电子产品的固定机械刚度限制了其广泛应用。刚性电子产品难以适应人体皮肤或器官的曲线，而柔性电子产品则缺乏足够的刚度来有效承载负载。因此，需要一种能够在刚性和柔性之间转换的“可变形电子系统（TES）”。然而，现有的TES设计通常复杂多层，包括柔性、可伸缩的电子层和刚度可调平台，这增加了制造和集成的复杂性，导致设备笨重且生产效率低下。此外，常用的无机镓材料虽然具有优异的性能，但由于其高表面张力和低粘度，导致在高分辨率图案化方面存在挑战，制约了TES电路板的制造。为了解决这些问题，韩国科学技术院（KAIST）的Jae-Woong Jeong等研究者携手开发了一种新型的镓-铜（Ga-Cu）复合电子墨水，并利用直接喷墨打印技术进行高分辨率的TES电路板制造。他们通过优化复合墨水中铜的含量，确保了墨水在存储数月后仍能保持流动性，并且可在微尺度上实现卓越的均匀打印。此外，他们通过系统研究和调整墨水的性质，如润湿性、粘度和表面张力，实现了高分辨率的打印。
最新研发 2024年05月21日
机器学习方法加速镁合金设计研究

机器学习方法加速镁合金设计研究

近日，澳洲国立大学N. Birbilis教授和莫拉什大学M. Ghorbani博士等人对过往镁合金设计领域的数据进行了详细分析和重构，提出了一种基于数据进行合金设计的新方法。在这项工作的第一部分研究中，作者首先从文献和实验工作中提取数据，开发了一个包含916个数据点的合金数据库。通过成分-工艺-性能矩阵，分析了数据库的特征，探讨了合金化和热加工对力学性能的影响。将合金数据库与热力学稳定的析出相相关联，以进一步分析微观结构与力学性能之间的关系。机器学习模型为加速新材料开发提供了新途径，为繁琐且资源密集型的经验方法提供了虚拟替代方案。
最新研发 2024年04月28日
《Science》新突破，新材料为铁电电容器增加19倍能量密度

《Science》新突破，新材料为铁电电容器增加19倍能量密度

近日，科学家们开发出了一种利用二维材料控制铁电电容器弛豫时间的新方法，从而大大提高了它们的储能能力。这一创新技术产生了一种可提高能量密度和效率的结构，有望推动大功率电子器件和可持续技术的发展。静电电容器在现代电子技术中发挥着至关重要的作用。它们能够实现超快充放电，为从智能手机、笔记本电脑和路由器到医疗设备、汽车电子设备和工业设备等各种设备提供能量存储和电源。然而，电容器中使用的铁电材料因其材料特性而具有显著的能量损耗，因此难以提供高能量存储能力。铁电电容器的创新圣路易斯华盛顿大学麦克凯尔维工程学院机械工程与材料科学助理教授Sang-Hoon Bae解决了将铁电材料用于储能应用的这一长期难题。
最新研发 2024年04月23日
多级结构调控提升增材制造中熵合金性能

多级结构调控提升增材制造中熵合金性能

近日，新南威尔士大学团队详细研究了PBF-LB/CoCrNi的加工参数、微观结构和机械性能之间的关系。首先使用基于高斯过程回归模型的机器学习建立了合金的优化加工窗口。研究了各种微观结构特征（例如熔池形状、晶粒形态和晶体织构）的形成机制。对PBF-LB加工样品的机械测试表明，可以通过选择PBF-LB加工参数优化微观结构，同时提高CoCrNi的强度和延展性。同时讨论了熔池边界、异质结构和织构等结构对PBF-LB/CoCrNi力学性能的影响。此外，还进行了原位拉伸试验来研究局部变形机制和各向异性拉伸性能的原因。这项研究为通过控制PBF-LB工艺操纵凝固和微观结构来设计和制造强度和延展性同步提升的金属材料提供新的见解和潜在方法。相关论文以题为“Multi-scale microstructure manipulation of an additively manufactured CoCrNi medium entropy alloy for superior mechanical properties and tunable mechanical anisotropy”发表在增材制造顶级期刊 Additive Manufacturing。本文的通讯作者为李晓鹏副教授，博士生李晨泽为本文第一作者。
最新研发 2024年04月22日
用于电网级存储的可充电镁电池

用于电网级存储的可充电镁电池

可充电镁电池(RMBs)由于其潜在的高能量密度和地壳中丰富的镁元素而成为锂离子电池以外的能量存储设备。然而，由于缺乏合适的阴极材料，这种技术的商业化一直受到阻碍。现在，日本东北大学的研究人员已经开发出一种新型的RMBs阴极材料，利用增强型岩盐结构，即使在低温下也能实现高效充放电。
最新研发 2024年04月17日
可以弯曲并浸泡在水中的太阳能电池

可以弯曲并浸泡在水中的太阳能电池

RIKEN紧急物质科学中心（RIKEN Center for Emergent Matter Science）的研究人员和合作者开发了一种既防水又柔韧的有机光伏薄膜，可以将太阳能电池放在衣服上，并且在被雨水甚至清洗后仍能正常工作。
最新研发 2024年04月15日
首个轨交工程车用类固态电池系统研制成功

首个轨交工程车用类固态电池系统研制成功

近日，中国船舶集团旗下中国动力子公司风帆公司首个轨道交通工程车用类固态电池系统研制成功。该电池主要应用于轨道交通工程车，在城市地铁车辆早晚出入库检修维护及地铁紧急故障等工作中有效发挥牵引作用，电池容量达420Ah，标称电压819.2V，具有能量密度高、安全性高等特性。风帆类固态电池系统替代铅酸电池应用于轨道交通工程车，进一步拓展了锂电产品的应用市场。
最新研发 2024年04月10日
中科院金属所新型低成本铁基液流电池技术研究取得新进展

中科院金属所新型低成本铁基液流电池技术研究取得新进展

近期，中国科学院金属研究所腐蚀电化学课题组在新型低成本铁基液流电池储能技术研究领域取得了新进展。研究人员在前期全铁液流电池研究工作基础上（J. Mater. Chem. A,2021,9,20354;Small,2022,2204356），以铁负极氧化还原反应可逆性为切入点，先后通过电极界面缺陷设计和极性溶剂调，成功实现了充放电过程中铁单质在电极纤维表面的均匀沉积和溶解，并且进一步通过弱化水合氢键网络作用，实现了-20℃低温条件下电解液不凝固及电池稳定运行，有效突破了现阶段全铁液流电池负极材料的技术瓶颈，相关研究结果相继发表在Chemical Engineering Journal和Small杂志上，硕士生宋袁芳、博士生杨静分别为论文的第一作者，李瑛研究员、唐奡研究员为论文的通讯作者。
最新研发 2024年04月08日
离子诱导场筛选是钙钛矿太阳能电池运行稳定性的主要因素

离子诱导场筛选是钙钛矿太阳能电池运行稳定性的主要因素

波茨坦大学（University of Potsdam）、柏林洪堡大学（Humboldt-University of Berlin）、伍珀塔尔大学（University of Wuppertal）、斯旺西大学（Swansea University）、牛津大学（University of Oxford）、中国华东理工大学（East China University of Science and Technology）、埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学（Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nürnberg）和HZB的研究人员已经表明，离子诱导场筛选是钙钛矿太阳能电池（PSCs）运行稳定性的主要因素。
最新研发 2024年04月01日
南邮汪联辉团队开发DNA纳米机器人，实现精准消栓给药

南邮汪联辉团队开发DNA纳米机器人，实现精准消栓给药

南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室和生物智能材料与诊疗技术国家级重点实验室培育建设点汪联辉教授、晁洁教授和高宇副教授带领科研团队开发了一种智能DNA溶栓纳米机器，可在血管内复杂病生理环境下识别血栓的生物标志物凝血酶，并通过针对凝血酶浓度的逻辑运算区分血栓和伤口凝块，实现靶向血栓的精准给药。相关工作以“An intelligent DNA nanodevice for precision thrombolysis”为题发表在Nature Materials期刊。
最新研发 2024年03月19日