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大面积2D材料的合成:原子层推开表面台阶

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大面积2D材料的合成:原子层推开表面台阶

杜伊斯堡-埃森大学在低能电子显微镜下研究硼苯形成的动力学表明,在硼苯形成过程中,表面台阶聚集,导致具有特殊结构顺序的拉长和扩展的硼苯畴信用:ACSNano(2021)DOI:101021/acsnano1c00819由UDE教授领导的团队迈克尔·霍恩-冯·赫根的目标是制造出尽可能薄的硼层,即所谓的硼苯,因为它具有能够制造二维晶体管的特性迄今为止,用于这一目的的分子束外延导致畴变得太小然而,为了更精确的研究和用于技术,需要更大的面积利用他们新开发的分离增强外延方法,该团队使用硼氮烷气体和铱衬底硼氮烷的主要成分是排列成六角形蜂窝结构的硼和氮原子通过在含硼氮烷的环境中加热铱样品,硼分子附着在表面,随后氮气蒸发在1100℃以上,硼进入铱中,因为在如此高的温度下,铱可以像海绵一

合成明胶状材料模仿龙虾下腹的伸展和力量

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合成明胶状材料模仿龙虾下腹的伸展和力量

麻省理工学院朱棣文教授显示了一个钢粒子穿透纳米纤维水凝胶并以降低的速度离开前后速度的差异让研究人员可以直接测量材料的抗冲击性,或者说它能吸收的能量信用:倪家华、林、赵宣和等龙虾的下腹衬有一层薄薄的半透明膜,既有弹性,又出奇的坚韧麻省理工学院的工程师在2019年报告说,这种海洋盔甲是由自然界中已知最坚硬的水凝胶制成的,这种水凝胶碰巧也非常柔韧这种力量和伸展的结合有助于保护龙虾在海底爬行,同时也允许它来回弯曲游泳现在,麻省理工学院的一个独立团队已经制造出一种基于水凝胶的材料,模仿龙虾下腹的结构研究人员对这种材料进行了一系列拉伸和冲击测试,结果表明,与龙虾腹部相似,这种合成材料具有显著的“抗疲劳性”,能够承受反复拉伸和拉伸而不会撕裂如果制造过程可以显著扩大,由纳米纤维水凝胶制成

新的人工智能工具根据照片计算材料的应力和应变

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新的人工智能工具根据照片计算材料的应力和应变

作者丹尼尔·阿克曼,麻省理工学院麻省理工学院的研究人员开发了一种机器学习技术,利用材料内部结构的图像来估计作用在材料上的应力和应变学分:麻省理工学院艾萨克·牛顿可能遇到了他的对手几个世纪以来,工程师们依靠牛顿和其他人提出的物理定律来理解他们所用材料上的应力和应变但是求解这些方程可能是一个计算过程,特别是对于复杂的材料麻省理工学院的研究人员开发了一种技术,可以根据显示材料内部结构的图像,快速确定材料的某些特性,如应力和应变这种方法有朝一日可能不再需要费力的基于物理的计算,而是依靠计算机视觉和机器学习来实时生成估计值研究人员表示,这一进步可以加快设计原型和材料检查的速度“这是一种全新的方法,”杨振泽说,并补充说该算法“在没有任何物理领域知识的情况下完成了整个过程”"这项研究

材料发现的突破为大容量系统提供了“twistronics”

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材料发现的突破为大容量系统提供了“twistronics”

新加坡-麻省理工学院研究和技术联盟SMART研究人员表示,在基于单层的二维系统中观察到的与莫尔超晶格形成相关的现象,即使在室温下,也可以转换为调整三维块状六方氮化硼的光学特性信用:纳米信函封面,第21卷,第7期新加坡低能电子系统跨学科研究小组(IRG)和麻省理工学院研究和技术联盟(SMART)的研究人员发现了一种控制材料发光的新方法。麻省理工学院和新加坡国立大学是麻省理工学院在新加坡的研究机构控制材料的特性是大多数现代技术背后的驱动力——从太阳能电池板、计算机、智能汽车到拯救生命的医院设备但是传统上,材料的性质是根据它们的成分、结构、有时是尺寸来调整的,并且大多数产生或产生光的实用装置使用不同成分的材料层,这些材料层通常难以生长SMART研究人员及其合作者的突破提供了一种

研究人员开发了口服胰岛素药物的材料

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研究人员开发了口服胰岛素药物的材料

纽约大学纽约大学的研究科学家法拉·本耶图和化学项目负责人阿里·特拉博尔西信用:NYU阿布扎比NYU阿布扎比特拉博尔西研究小组开发的一项革命性技术可以显著改善糖尿病患者的健康状况:一种胰岛素口服给药系统,可以替代传统的皮下注射,而不会出现频繁注射造成的副作用研究人员使用制备好的纳米片层来保护它,纳米片层之间装有胰岛素,研究人员开发了耐胃的亚胺连接共价有机框架纳米颗粒(nCOFs),该纳米颗粒在胃中以及在糖尿病受试者中表现出胰岛素保护作用,这些受试者在吞咽纳米颗粒后的两小时内血糖水平完全恢复正常由纽约大学的研究科学家法拉·本耶图和化学项目负责人阿里·特拉博尔西领导,这些发现今天发表在《化学科学》杂志上与美国食品和药物管理局批准的两种口服胰岛素技术相比,纽约大学研发的系统具有生

越来越流行的材料物理计算工具

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越来越流行的材料物理计算工具

作者艾米丽·维拉斯科,加州理工学院学分:加州理工学院加州理工学院开发的一种新软件使得研究材料中电子的行为变得更加容易——甚至是已经预测到但还不存在的材料这款名为“微扰”的软件在研究人员中越来越受欢迎微扰在量子水平上计算电子如何在材料中相互作用和移动,提供了关于所谓电子动力学的有用微观细节例如,这种模拟允许研究人员预测在给定温度下,金属或半导体之类的东西的导电性能,或者材料中的电子对光的反应应用物理和材料科学助理教授马尔科·贝尔纳迪说,该软件目前大约有250名活跃用户微扰是由贝尔纳迪的实验室开发的,由贝尔纳迪和前博士后、现北京理工大学助理教授周金健领导的团队共同努力微扰可以模拟电子如何穿过材料与构成材料的原子相互作用当电子流过时,它们会与这些总是在振动的原子碰撞这些碰撞发生

研究人员开发了从废水中去除药物的材料

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研究人员开发了从废水中去除药物的材料

AsociacionRUVID学分:卡斯特利翁第一大学(UJI)卡斯特利翁第一大学的研究人员与圣卡洛斯联邦大学功能材料开发中心(CDMF)合作,发表了一篇题为“α-、β-和γ-Ag2WO4多晶型物的选择性合成:光催化和抗菌材料的有前景的平台”的文章,其中报道了用于从废水中去除药物的新型光催化和抗菌材料该研究揭示了一种在室温和不使用表面活性剂的情况下选择性合成钨酸银多晶型物(Ag2WO4)的简单方法,称为α-、β-和γ;这些优势使得在工业水平上制造这些材料变得更加容易此外,报告还讨论了多晶型物可能的光催化和抗菌机制,以及形成和生长的过程最初,通过沉淀选择性地合成银钨多晶型物(相α、β和γ),控制两种溶解前体(硝酸银和钨钠)的体积关系在超过这些阶段之后,使用实验技术的组合来

新发现的材料可能会减轻外星车辆的磨损

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新发现的材料可能会减轻外星车辆的磨损

密苏里科技大学信用:Pixabay/CC0公共域随着美国宇航局的火星毅力探测器继续探索火星表面,地球上的科学家们开发了一种新的纳米级金属碳化物,可以作为“超级润滑剂”来减少未来探测器的磨损。密苏里科技大学化学系和阿尔贡国家实验室纳米材料中心的研究人员研究了一类被称为MXenes的二维纳米材料,发现这种材料在减少摩擦方面效果很好。这种材料在极端环境下也应该比传统的油基润滑剂性能更好领导这项研究的密苏里S&T大学化学副教授瓦迪姆·摩卡林摩卡林说:“这些超级润滑材料对于极端条件下的先进抗磨损和润滑应用特别感兴趣,就像现在火星上的“毅力”探测器所经历的那样。”他和他的同事在2021年3月出版的《今日材料进展》杂志的一篇论文中描述了他们的发现(“用2D过渡金属碳化物(MXe

旋转二维材料

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旋转二维材料

筑波大学电子自旋共振样品管中二硫化钼晶体管的示意图学分:筑波大学筑波大学的科学家和高压物理研究所的科学家探测并绘制了电子自旋在由二硫化钼制成的工作晶体管中的运动这项研究可能会导致更快的计算机利用电子的天然磁性,而不仅仅是它们的电荷自旋电子学是凝聚态物理的一个新领域,它试图利用电子的固有磁矩(称为“自旋”)来进行计算这将是对所有仅依靠电子电荷的现有电子器件的重大进步然而,检测这些自旋是很困难的,并且有许多关于支持自旋极化电子传输的材料的未知现在,由筑波大学材料科学部领导的一个国际研究小组已经成功地利用电子自旋共振来监测流经二硫化钼晶体管的不成对自旋的数量和位置电子自旋共振使用与磁共振成像机器相同的物理原理来产生医学图像自旋受到非常强的磁场的作用,这在自旋与磁场成一直线和反一

蒲公英的生物灵感材料

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蒲公英的生物灵感材料

特伦托大学沉水蒲公英空心球的空气包裹弹性机理学分:特伦托大学春天,田野里长满了蒲公英,这是一种非常常见的植物,有着金黄色的花朵和锯齿状的叶子当它们枯萎时,花朵变成蓬松的白色种子头,就像小降落伞一样,被风吹得四处散开蒲公英——它的学名——启发了传说和诗歌,几个世纪以来一直被用作许多疾病的天然药物现在,由于特伦托大学进行的一项研究,蒲公英将激发新的工程材料首次在实验室测定了浸在水中的蒲公英花的空气捕集能力这一发现为开发新的先进设备和技术铺平了道路,这些设备和技术可用于广泛的应用,例如,制造能在水下保留气泡的设备或材料这项研究是由特伦托大学教授、土木、环境和机械工程系生物启发、仿生、纳米、超材料和力学实验室协调员尼古拉·普格诺协调的这一发现被《今日材料生物》杂志赋予了国际声望,该

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