蜜蜂大小的无人机穿梭探测，手术机器人在血管中巡游作业，可捕捉细胞早期病变的新一代B超，拥有真实触觉反馈的VR世界……这些科幻场景的实现，关键卡点之一在于缺少一种能把“力”与“电”进行超高效、超灵敏转换的“超级压电陶瓷”。而如今，中国科研团队给出了答案——当地时间2026年1月29日，《科学》期刊在线发表了甬江实验室上席研究员、西安交通大学前沿院讲座教授任晓兵联合团队的突破性成果：他们将一类经典且价格低廉...
近日，西安交通大学前沿科学技术研究院王栋教授团队在无铅反铁电储能材料领域取得重要进展，相关成果以《缺陷对-反极性区渗透实现AgNbO3陶瓷材料超高储能密度与效率》(Ultrahigh energy storage density and efficiency in AgNbO3-based ceramics by percolating interaction between antipolar regions and defect pairs)为题发表于国际知名期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。该研究通过多尺度理论计算指导实验设计...
近日，西安交通大学前沿科学技术研究院、精密微纳制造技术全国重点实验室邵金友、孙柏教授团队在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）发表题为《基于大规模忆阻器交叉阵列的类脑计算》（Brain-Inspired Computing Based on Large-Scale Memristor Crossbar Arrays）的综述论文。该综述系统总结并评述了面向主流应用场景下基于不同阻变层材料的大规模忆阻器交叉阵列的最新研究进展。在物联网与人工智能飞速发展的...
无机非铅钙钛矿因其优异的光电子性能、可调控的带隙以及较长的载流子扩散长度，在替代传统铅基钙钛矿并推动光电子器件商业化方面展现出巨大潜力。然而，钙钛矿薄膜在制备过程中存在不可控成核与晶体生长这一特征问题，严重降低了薄膜质量，进而给光电子器件性能的提升带来巨大挑战。因此，深入揭示钙钛矿成核阶段的缺陷形成机制，并开发有效的抑制策略，对于进一步推动光电子器件的发展具有重要意义。基于上述背景，西安交通大...
紫精衍生物因其独特的氧化还原活性和优异的光电响应特性，在能源催化领域展现出重要的研究价值。作为典型的有机电子受体，紫精衍生物在光催化、电致变色及储能材料等多个方向均表现出显著优势。然而，其在电催化析氢反应（HER）中的应用仍面临较大挑战。目前研究多集中于紫精单体的结构修饰策略，而基于紫精团簇构建的直接电催化体系尚未取得实质性进展。另一方面，含锑团簇材料虽具备独特的电子结构和丰富的配位模式，在催化领...
中性水系有机液流电池（AORFBs）因其资源丰富、分子结构可调、本征安全性高以及环境友好等特点，在大规模储能领域展现出广阔的应用前景，有望推动可再生能源从辅助能源向主导能源的转变。电解液作为液流电池的关键组成部分和能量存储的核心单元，其性能直接决定了电池的成本、能量密度与循环寿命。2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）是当前AORFBs中研究最为广泛的正极电解液材料，然而在其4号位引入亲水性取代基以提高溶解...
介电陶瓷电容器凭借其高功率密度与快速充放电特性，在电磁轨道炮、激光武器等脉冲功率系统中展现出广阔的应用前景。然而，随着电子设备不断向小型化、集成化方向推进，其较低的能量密度成为制约该类器件进一步发展的关键瓶颈。近年来，科研人员通过高熵组分设计、多态弛豫相构筑以及制备工艺优化等策略，在提升介电陶瓷电容器室温储能性能方面取得了显著进展。尽管如此，在航空航天、石油钻井等极端高温应用环境下，储能器件需...
聚合物薄膜电容器因其超高功率密度和快速充放电能力，在新能源汽车、脉冲功率系统等领域应用广泛。然而，常用于制备该类电容器的商用双向拉伸聚丙烯（BOPP）等材料，存在介电常数低（εᵣ~2.2）、击穿强度弱（BDS~600 MV/m）的瓶颈。芳香族聚合物（如聚酰亚胺，聚碳酸酯等）虽具备高绝缘性，但其强π-π堆叠效应会导致高场下电导损耗剧增，严重制约其储能密度提升。因此，开发兼具高储能密度、高充放电效率和优异稳定性的聚合物...
共价有机框架（COFs）因具备原子级精准拓扑结构与可调控孔道特性，已然成为材料科学领域的研究前沿。然而，其传统合成高度依赖动态可逆共价键，这一特性不仅导致材料化学稳定性欠佳，还使得结构多样性受到明显限制。尽管不可逆键合成策略的引入在一定程度上提升了COFs的稳定性，但如何实现“稳定性—功能定制性”的协同优化，至今仍是该领域亟待突破的关键挑战。更为棘手的是，当“分子骨架编辑”技术尝试向晶态COFs拓展时，往...
负热膨胀材料是降温时产生反常膨胀（即热缩冷胀）的特种功能材料，在精密传动等高技术领域应用前景广阔。空天大温差复杂环境应用要求负膨胀材料不仅服役温域宽，而且具备良好的机械承载性。然而，多数负膨胀材料为本征脆性的金属间化合物，强度不足；尽管少部分具有负热膨胀效应的一级相变合金力学性能良好，但存在服役温域窄的先天不足。因此，亟需研发同时具有高强度和宽使用温域的负膨胀材料，从而满足上述苛刻要求。近期，...
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