磁致伸缩材料是感知磁场并产生智能驱动特性的特种功能材料，在深空与深海探测等高技术领域应用前景广阔。高性能工程应用要求磁致伸缩材料不仅能在宽温域内产生无滞后的大体积磁致伸缩效应（即同时沿纵向和横向产生大的弹性变形），而且具备良好的结构承载性（即兼具高强度和高塑性）。然而，基于二级相变的磁性材料不产生体积磁致伸缩效应，且大磁致伸缩材料多为本征脆性的金属间化合物；尽管少部分具有大体积磁致伸缩效应的一...
中性水系有机液流电池(AORFBs)有望实现可再生能源从辅助能源向主导能源的转变。其中，电解液材料是液流电池中关键组成部分，是能量存储的核心单元，其成本占系统总成本的50%以上。因此，AORFBs从实验室创新到大规模制造的成功转型在很大程度上依赖于高性能电解质材料的开发。萘二酰亚胺材料因其独特的平面刚性结构以及优异的双电子存储特性而备受关注。然而，萘二酰亚胺衍生物作为负极电解质材料依然面临着高浓度性能不足以及制...
稀土永磁材料能向外界提供强磁场，在交通、能源、信息等领域应用广泛；稀土永磁材料同时也是消耗稀土战略资源最多的领域，因此，一直是稀土产业大国博弈的核心领域。随着稀土永磁材料领域国际竞争日益激烈，研发具有自主知识产权的、符合我国稀土资源特色的高性能稀土永磁材料及制备技术，对推动我国稀土永磁产业发展和稀土资源高效利用意义重大。前沿院马天宇教授团队长期从事稀土永磁材料基础研究和技术开发，近期在轻稀土永...
原子/分子团簇是物质结构的一种新形态，具有独特的本征性质。从原子/分子团簇到器件的跨尺度制造，将为国防高端装备和新兴电子等产业发展带来深刻变革。团簇的多物质构效关系、宏量制造、团簇结构跨尺度构筑以及团簇器件的高性能制造等是原子/分子团簇器件制造的关键发展方向，主导着从原子到产品制造的发展历程。把握这些发展背后的重要机遇，将有助于占领原子级制造研究的制高点，引领原子级制造方法的变革。由原子/分子团簇...
在当前这个信息大爆炸的时代，大量数据不断产生、传输和接收。如何保证数据在传输过程中的机密性和完整性成为国家、机构和个人关心的首要问题，尤其是在处理国家机密、先进设备和核心技术等敏感信息方面展现出巨大的应用前景。然而，大多数数据加密都是基于软件程序实现的，从而增加了潜在被解密的可能性。因此，探索基于硬件的加密方法无疑是增强数据安全性的一条大有可为的途径。忆阻器具有强大的逻辑计算能力、更高的集成密...
近日，前沿院李鹏飞团队在美国化学会Accounts of Chemical Research发表题为“Design and Application of New Pyridine-Derived Chiral Ligands in Asymmetric Catalysis” 的专题评述文章，系统性介绍其在新型含吡啶手性配体与不对称催化反应领域的最新研究成果。Accounts of Chemical Research是化学领域最具影响力、最具权威性的综述性期刊之一，主要发表系统性的创新研究工作，要求作者能够对相关研究领域的发展提出独特性...
耐药型细菌感染的创伤愈合因其治疗过程复杂、治疗周期漫长和持续性感染，已经成为日益严峻的公共卫生问题。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是引起创面感染的常见菌种，MRSA感染范围可以从皮肤和软组织的轻微感染，到生命威胁性的疾病，如败血症、肺炎和心内膜炎。MRSA感染伤口通常需要更多的医疗干预，如专业的伤口护理和手术清创。这些干预可能导致创面的自然愈合过程被打断，延长愈合周期，加重患者医疗负担。运动部位创面...
出血是创伤性损伤死亡的主要原因，因为大量失血通常会导致严重的并发症，包括低血压和多器官功能障碍。在现代战争中，90%的潜在生存伤害涉及具有贯穿伤口和不规则伤口的躯干或交界处不可按压（即，不适合手动/物理压迫止血）出血。不可按压出血占平民生活中出血的30-40%。因此，快速有效的出血控制对于致死性或不可按压出血（如内脏或高压动脉出血）至关重要。最近，用于组织内或腔内手术的可注射和可膨胀止血剂（如XStat™和Re...
随着全球科技进步和生活方式的快速变化，能源消耗和环境污染问题变得日益突出。现行的制冷、空调和热泵系统主要依赖蒸汽压缩技术，该技术使用的氢氟碳化合物对环境造成了严重影响，导致的温室气体排放占全球总排放量的10%。这些蒸汽压缩制冷系统不仅产生大量间接二氧化碳排放，而且其制冷剂泄漏也是大气污染的重要源头。目前，全球约10%的电能被用于驱动建筑物的空调系统，预计到2050年这一数字将翻倍。面对这些挑战，同时减轻...
电介质储能陶瓷电容器属于无源组件类别的电能储存设备，由于其高功率密度、快速的充放电速度以及长循环寿命等优点，该类电容器有望在混合动力汽车、大功率换能器以及大功率脉冲设备中得到广泛应用。近年来，科研人员进行了大量的研究工作，致力于开发具有高储能密度和高储能效率的新型电介质材料。尽管如此，目前的研究对象主要集中于具有钙钛矿结构的铁电体、弛豫铁电体和弛豫反铁电体。四方钨青铜结构（TTBs）铁电体，作为仅...
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