研制全天然仿木氣凝膠

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書(shū)宏院士團(tuán)隊(duì)利用天然生物質(zhì)和天然礦物為原料，制備了一種具有優(yōu)良隔熱和耐火性能的純天然仿木氣凝膠。相關(guān)成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）。木材具有低密度、低導(dǎo)熱、良好的機(jī)械性能和可持續(xù)性等特性，用途廣泛。為解決目前材料的不可持續(xù)性問(wèn)題，開(kāi)發(fā)低成本、低能耗、環(huán)保的新型構(gòu)筑基元將對(duì)仿木氣凝膠的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。新制造的這種全天然仿木氣凝膠的隔熱和防火性能優(yōu)于天然巴沙木和大多數(shù)商業(yè)海綿，有望成為現(xiàn)有商業(yè)隔熱材料的理想替代品，其天然的原料來(lái)源和低能耗低排放的制備工藝使得這種氣凝膠具有良好的生物降解性和可持續(xù)性。

全天然氣凝膠的隔熱和防火性能（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站）

新型超高強(qiáng)鋼的設(shè)計(jì)制造

東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王國(guó)棟院士/袁國(guó)教授研究團(tuán)隊(duì)，在超高強(qiáng)鋼鐵材料增塑機(jī)制及組織創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。強(qiáng)度和塑性的同時(shí)提升是鋼鐵領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)的重大難題，尤其當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到2000兆帕級(jí)別時(shí)，塑性出現(xiàn)斷崖式下降，均勻延伸率普遍低于10%。其根本原因在于傳統(tǒng)馬氏體的初始高密度位錯(cuò)難以繼續(xù)增殖，且無(wú)序排列的幾何取向結(jié)構(gòu)微觀塑性變形極不均勻，容易產(chǎn)生局部應(yīng)力/應(yīng)變集中。新研究針對(duì)2000兆帕級(jí)馬氏體超高強(qiáng)鋼塑性低的問(wèn)題，創(chuàng)新提出“馬氏體拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)+亞穩(wěn)相調(diào)控”協(xié)同增塑新機(jī)制，成功制備出系列低成本新型超高強(qiáng)鋼。

數(shù)碼合成高分子的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存應(yīng)用及展望

上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院董瑞蛟研究團(tuán)隊(duì)撰寫(xiě)綜述論文，系統(tǒng)性評(píng)述了近十年數(shù)碼合成高分子在信息儲(chǔ)存領(lǐng)域的研究進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)學(xué)會(huì)評(píng)論》（Chemical Society Reviews）。人們對(duì)信息的寫(xiě)入、讀取和存儲(chǔ)的高通量技術(shù)的要求越來(lái)越高，隨著傳統(tǒng)硅基信息器件局限性的顯現(xiàn)，人們開(kāi)始尋找數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的替代品。數(shù)碼合成高分子在高效編碼、解碼、編輯、擦除、加密和修復(fù)數(shù)據(jù)等各個(gè)方面都表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分子信息學(xué)、分子識(shí)別、編碼產(chǎn)品標(biāo)簽和防偽技術(shù)等。文章根據(jù)聚合物的種類(lèi)對(duì)數(shù)碼合成高分子進(jìn)行分類(lèi)，并從編碼、解碼、編輯、擦除、加密和修復(fù)等方面概述了這類(lèi)高分子材料的特征。

開(kāi)發(fā)具有耐受溫度變化的高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

河南大學(xué)材料學(xué)院李萌教授團(tuán)隊(duì)和德國(guó)科學(xué)家合作，開(kāi)發(fā)出高效耐變溫鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。自2009年鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究首次被提出，其光電轉(zhuǎn)換效率得到了迅速的發(fā)展。截至目前，其效率幾乎與工業(yè)化應(yīng)用的晶體硅太陽(yáng)能電池相當(dāng)。但在日夜溫差巨大的實(shí)際環(huán)境中，溫度變化會(huì)引發(fā)鹵化物鈣鈦礦材料的相變和晶格應(yīng)變，致使器件性能迅速衰減直至損壞，這是目前制約鈣鈦礦太陽(yáng)能電池走向應(yīng)用的關(guān)鍵挑戰(zhàn)和難題。文章揭示了β-聚（1,1-二氟乙烯）可以有效改善鈣鈦礦薄膜結(jié)晶性能、鈍化薄膜晶體表面界面缺陷、優(yōu)化鈣鈦礦界面能級(jí)排列、促進(jìn)載流子傳輸，從而提升這個(gè)結(jié)構(gòu)鈣鈦礦器件光電特性。