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中国科学院国家纳米中心在利用电子顺磁共振技术测量分子构象方面取得进展（图）
纳米 测量 分子 半导体材料
2024/4/26
分子半导体材料具有超长的室温自旋寿命，在实现室温高效自旋输运和调控方面具有很大潜力，其结构多样性、可设计性以及丰富的光电特性为分子自旋电子学的发展提供了广阔空间。分子半导体材料化学结构与自旋输运性质之间的构效关系研究是开发高效自旋输运分子半导体材料以及构建高效自旋器件的重要基础，而电子顺磁共振技术在分子材料自旋寿命探测中的应用为该研究方向的发展提供了有效的测量手段。
低维材料是当前微纳材料研究的一个重要方向，维度降低使得电荷流动和存储更易操控，有望催生新的输运物理和电子学功能。尤其是其中的一维材料（如碳纳米管等）具有高曲率表面和极小的体积，可用于构建小型化的高速存储单元。但这一电荷存储方案依赖于场效应晶体管(field-effect transistors, FETs)架构，需寻找具有良好半导体性质的一维材料以构建微型存储器中的沟道。另一方面，将二维半导体材料...
中国科学院大连化学物理研究所发现室温水促金属纳米颗粒自发氧化分散现象（图）
金属 纳米颗粒 催化
2024/4/27
2024年4月20日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心（502组群）傅强研究员团队在金属纳米催化剂的动态分散研究方面取得新进展，发现含水氧化性气氛可以诱导担载Cu纳米颗粒在室温下的自发氧化分散。
中国科学院力学所在纳米结构金属的加工硬化研究中获进展
纳米结构 金属
2024/4/16
加工硬化是金属结构材料拉伸塑性的基础。加工硬化的前提是拉伸变形在晶粒内部形成、增殖并储存的位错，位错之间以及位错与界面、析出相等的交互作用引起加工硬化。当晶粒细化至纳米尺度时，晶粒内部较难产生并储存位错，降低了加工硬化能力，引起了低塑性瓶颈。在高强度纳米结构金属中，如何形成并储存位错是实现加工硬化的难点。
中国科学院力学研究所纳米结构金属的加工硬化研究取得重要进展（图）
纳米结构 金属
2024/4/18
加工硬化是金属结构材料拉伸塑性的基础，其前提是拉伸变形时在晶粒内部形成、增殖并储存的位错，位错之间以及位错与界面和析出相等的交互作用引起加工硬化。当晶粒细化至纳米尺度时，晶粒内部则很难产生并储存位错，降低了加工硬化能力，引起低塑性瓶颈。在高强度纳米结构金属中，如何形成并储存位错是实现其加工硬化的难题，更是挑战。
传统方法中使用光刻胶辅助构建“法拉第3D打印”的微电场，不稳定且不可控，容易干扰和破坏打印。近期，上海科技大学物质科学与技术学院冯继成课题组在电场空间构型控制方面取得了重要突破，提出了一种新的电场构筑方法：利用三块平行极板的电势精确控制电场空间构型，中间极板类似电饭煲中的蒸笼结构，其阵列通孔用于电力线“画笔”笔头穿过，最下端极板作为打印基底。通过这一方法得到的电场稳定可控，可精确控制打印的纳米结构...
随着便携式设备和电动汽车对高体积能量密度的智能可逆储能的需求提升，迫切需要开发经济而安全的可充电电池。与锂硫电池相比，镁硫（Mg-S）电池具有更高的理论体积比能量密度（3221 Wh L-1），且地球中镁金属和硫单质的储量丰富。与锂金属电极相比，金属镁具有更高的安全性，不易形成枝晶。然而，Mg-S电池的发展仍处于早期阶段，受到S/MgS的电子/离子绝缘性质、体积变化大以及可溶性多硫化物（MgSx,...
中国科学院科学家在纳米级分辨太赫兹形貌重构显微技术方面取得进展
纳米 蛋白分子膜 生物传感
2024/4/7
蛋白分子膜（蛋白膜）在生物传感和生物材料领域应用广泛。从纳米尺度精确检测蛋白分子的成膜过程，对控制蛋白膜的品质、理解其形成机制和评价其功能表现具有重要意义。然而，目前尚缺少一种能够精确表征蛋白分子在成膜过程中所有形态结构的技术手段，例如，原子力显微镜虽然具有优异的表面成像功能，但是它难以提供样品的亚表面信息，无法揭示蛋白分子层的内部结构信息。
作为自然界中最丰富的天然生物质材料，纳米纤维素具有力学、物理、化学和热学等多方面优异特性，丰富的氢键网络和非共价界面赋予其极大的可设计性，如何通过合理的微结构设计实现纳米纤维素序构材料兼顾优异力学和功能性是纤维素材料实际应用面临的重要挑战。自然界中，生物结构材料拥有优异的综合力学性能组合，这主要源于其精细的“材料基元+界面+序构”多层级架构，为人类设计和创制先进微纳结构材料提供了新思路。基于纳米纤...
中国科学院力学研究所基于机器学习和物理增强的本构模型捕获纳米尺度变形局域化（图）
纳米尺度 固体 计算框架
2024/4/18
固体中的局域变形，例如：地震、滑坡、剪切带等，是材料和结构灾变前的表象。这些狭长的带状结构内部，其特征尺寸、强度、温度和剪切速率等演化行为与其他均匀变形部分之间存在着数量级上的差异，如何复现这一局部化过程、刻画局部化区域内和其他部分之间的力学行为差异，是一个宏观上难以下来，微观上难以上去的核心区，是实验和计算上的挑战。
苏州纳米所王锦ACS Nano综述：可穿戴气凝胶用于人体热管理和智能器件（图）
王锦 气凝胶 人体热管理 智能器件
2024/4/10
气凝胶的超低热导率使其具有优异的隔热保温性能，在建筑、工业、运输、石油化工等领域起到重要的节能减排作用，是一种助力实现“双碳”目标的明星材料。特别是近年来随着新能源电动汽车和航空航天的大力发展，基于气凝胶的“超级隔热保温”应用获得社会各界的广泛关注。与大众息息相关的日常保温应用，如气凝胶用于可穿戴个人热管理（超轻保温服、轻质耐高温防护服等），也获得学术和产业界的广泛兴趣和研究投入。然而，自1931...
中国科学院单手性碳纳米管从水相体系到有机体系的迭代分离技术研究获进展
碳纳米 水相体系 有机体系 迭代分离技术
2024/4/8
高性能碳基电子器件与光电器件应用均要求使用性质均一的单手性半导体碳纳米管，实现不同手性单壁纳米管的高纯度分离一直是该领域的重要问题。近年来，基于有机聚合物体系分离的半导体碳纳米管材料在电子器件与集成电路方面取得了快速发展，但是有机体系中具有手性选择特性的聚合物分散剂种类有限。此外，水相体系拥有双水相、凝胶色谱和梯度密度离心等多种分离技术，能够实现各种类型单手性碳纳米管的可控分离，但因分散剂的包裹导...
苏州纳米所梁伟团队合作在1μm外腔超窄线宽半导体激光研究领域取得进展（图）
梁伟 半导体激光 原子量子
2024/4/10
1μm波长的窄线宽激光在原子量子、引力探测和光钟等领域都有重要应用。梁伟团队和南京大学、华东师范大学合作，取得1μm窄线宽外腔半导体激光研究进展。本研究中，通过使用中空的高品质因子FP光腔和自注入锁定技术，实现了紧凑的1μm超窄线宽半导体激光，其洛伦兹线宽约41Hz，和稳频光梳拍频线宽为510.3Hz,1s频率稳定性达到10^-11，同时可通过PZT实现快速的数百MHz的频率调制。
芳纶纳米纤维(ANFs)具有高强度、高模量、优异化学稳定性和耐高温等优点，在保温隔热、红外隐身、冲击防护、电磁屏蔽、能源存储等领域备受关注。但芳纶纳米纤维目前的制备存在耗时长、不连续且无法大规模生产等问题，限制其实际应用。鉴于此，中国科学院苏州纳米所张学同团队联合青岛科技大学马风国团队首先提出了微流控去质子化策略，利用心形微通道反应器实现了由芳纶粉末到芳纶纳米纤维(M-ANFs)的高效、连续、可视...
