• 综述：基于石墨烯的柔性触觉传感器的最新进展

  石墨烯柔性触觉传感器技术进展与未来展望一、技术背景与核心价值柔性触觉传感器作为智能可穿戴设备的关键组件，其发展受到材料科学、电子工程与人工智能等多学科交叉推动。相较于传统硅基传感器，石墨烯材料凭借其优异的机械性能（断裂强度达130GPa）、导电特性（电导率10^6 S/m）和环境稳定性（耐氧化腐蚀），在医疗健康监测、机器人触觉交互、虚拟现实等领域展现出独特优势。当前研究聚焦于如何通过材料改性、结构创新与智能算法协同优化，突破传统传感器在灵敏度、动态响应、多模态感知等方面的技术瓶颈。二、材料特性与结构创新1. 基础材料特性对比石墨烯单层厚度仅0.34nm，具备原子级平整表面与六方蜂窝晶格结构，其

  来源：Materials Today Electronics

  时间：2025-12-06

• 通过调控具有1.68电子伏特带隙的钙钛矿的结晶过程，在常温空气中制备出效率超过21.5%的太阳能电池

  Jiancun Wang|Guoxin Wu|Zhenyu Wang|Dan Huang|Mingwang Chang|Ivan Yu Dmitriev|Liang Wang|William W. Yu山东大学化学与化学工程学院，济南，250100，中国摘要高性能宽带隙（WBG）钙钛矿太阳能电池（PSCs）对于下一代串联太阳能电池的发展至关重要，而其环保的制备工艺对于实现工业化生产具有关键作用。在常温环境下，WBG钙钛矿薄膜的结晶质量对器件性能至关重要，但这一挑战仍限制了其广泛应用。我们提出了一种策略，即在钙钛矿前驱体溶液中引入适量的N,N'-二甲基脲（DMU），以提高在常温空气中制备的WBG

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-12-06

• 一种基于数据的框架，用于高效且具有物理意义地预测机器人流程自动化（RPA）级别的吸附能量

  该研究针对异质催化剂设计中吸附能预测的高成本问题，提出了一套结合机器学习与物理可解释性的创新方法。传统量子力学计算如随机相位近似（RPA）虽然精度高，但计算成本昂贵，难以支撑大规模材料筛选。作者团队通过整合特征重要性分析、多 fidelity 高斯过程建模与符号回归优化，构建了兼具高效性与物理透明度的预测框架，为催化材料发现提供了新范式。### 一、研究背景与挑战计算材料学在电催化领域（如燃料电池、金属氧化物电解水）的应用日益广泛，但高精度量子力学计算（如RPA）存在显著瓶颈。具体表现为：1. **计算成本高**：单次RPA计算耗时约数小时，吸附能预测需处理大量分子-表面组合，经济性不足。2.

  来源：Materials Today Electronics

  时间：2025-12-06

• 通过应用人工智能推动材料发现的进步

  本研究针对材料信息学（MI）中数据质量参差不齐、模型可复用性低等核心问题，提出了一套系统化的材料信息学方法框架。该框架从数据质量控制到模型优化应用，构建了涵盖数据预处理、特征评估、模型训练与优化全流程的解决方案，显著提升了材料研发的效率和成功率。### 一、研究背景与问题定位当前材料科学领域存在两大痛点：其一，约65%的机器学习项目因数据质量问题失败，主要表现为特征分类错位、数据冗余和噪声干扰；其二，现有MI平台（如Citrine和Materials Project）过度关注化学描述符，忽视物理参数（温度、压力等）的综合应用，导致模型泛化能力不足。研究团队通过实验室数据采集发现，不同研究人员对

  来源：Materials Today Electronics

  时间：2025-12-06

• 关于实用高温超导体的应用及磁通钉扎现象的研究

  超导材料因其零电阻、完全抗磁性等特性，在电力传输、医疗成像、磁悬浮交通、量子计算等领域展现出巨大应用潜力。随着超导材料临界温度（Tc）从液氦温区（4.2 K）提升至液氮温区（77 K）甚至更高，如何优化材料的临界电流密度（Jc）成为决定其实际应用的关键。Jc的增强主要依赖于磁通钉扎性能的提升，而钉扎机制的核心在于通过缺陷或第二相粒子有效阻碍涡旋运动。本文系统分析了超导材料中磁通钉扎的物理机制及三种主要人工钉扎中心引入策略——粒子辐照、元素掺杂和第二相粒子嵌入，并探讨了不同材料体系的优化路径。### 一、磁通钉扎的物理机制超导体的混合态包含大量量子化的磁通涡旋，其稳定存在依赖于钉扎中心的能量势阱

  来源：Materials Today Electronics

  时间：2025-12-06

• 基于上转换NaYF₄:Yb,Tm@NaYF₄纳米粒子的双调制策略，用于高效实现钙钛矿太阳能电池的光电管理

  钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率受限于可见光吸收范围和电荷传输过程。研究者提出了一种基于NaYF4:Yb,Tm@NaYF4（NYF:Y,T@NYF）核壳纳米颗粒的双调谐策略，通过优化钙钛矿层与空穴传输层（HTL）的协同作用，显著提升了电池性能。该纳米颗粒由稀土离子掺杂的荧光核心与无掺杂外壳构成，其独特的结构在光吸收、电荷分离及界面调控中展现出多维优势。研究首先分析了传统PSCs的光能利用率问题。常规钙钛矿材料主要吸收可见光波段（约44%太阳能量），而近红外波段（53%）未被有效利用。尽管已有研究尝试将上转换纳米颗粒（UC NPs）嵌入电子传输层（ETL），但高温煅烧工艺（450-55

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-12-06

• 在PoPD/NiFe₂O₄/AgI三元复合材料中，可见光驱动的光催化性能得到了增强，电荷转移速率也加快了

  Yunus Shiri|Bahram Bahramian|Vahid Mirdarvatan|Mahdi Mirzaee伊朗沙赫鲁德科技大学化学系摘要通过共沉淀法成功合成了一种新型三元复合材料，该复合材料由聚氧苯二胺（PoPD）、镍铁氧体（NiFe₂O₄）和碘化银（AgI）组成。采用多种表征技术研究了该复合材料的组成、形貌和光学性质。结果表明，该复合材料在可见光驱动下对亚甲蓝的降解活性显著增强，降解率可达93%；同时，在可见光照射下对其他有机染料污染物（如孔雀石绿、结晶紫和藏红花素）的降解效果也很好，降解率分别为91%、82%和83%。回收测试表明，该复合材料在连续使用四个循环后仍具有较高的稳

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 在宽温度范围内（77 K、室温），熔融丝制造奥氏体不锈钢在拉伸过程中发生的变形诱导马氏体转变

  ### 增材制造与传统制造316L不锈钢低温变形行为对比研究解读#### 一、材料特性与工艺背景奥氏体不锈钢316L因其优异的耐腐蚀性、高温稳定性及室温延展性，被广泛应用于航天器关键部件制造。传统工艺通过锻造、轧制等成型手段获得致密均匀的晶粒结构，而熔融沉积成型（FFF）技术则通过逐层熔融金属粉末实现复杂几何形状的制造。研究特别关注两者在低温（77K）和室温（295K）下的变形行为差异，重点考察变形诱导马氏体相变（DIMT）机制。#### 二、关键实验发现1. **低温变形行为差异** 传统316L在77K下表现出典型的Lüders带扩展现象，即剪切带从应力集中区向材料内部传播，伴随显

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 通过金属有机框架涂层在水系锌离子电池中制备的无树枝晶、高性能锌阳极

  Xuejie Pan|Kaiyue Song|Longzhi Wang|Haolong Zhu|Manman Ren|Mingzhi Yang|Weiliang Liu|Qinze Liu|Jinshui Yao山东省先进玻璃制造与技术重点实验室，齐鲁工业大学（山东省科学院）材料科学与工程学院，济南 250353，中国。摘要水系锌离子电池因其安全性、成本效益、环境可持续性、高容量和优异的稳定性而受到广泛关注。然而，锌（Zn）枝晶的生长以及锌金属在水性电解质中的腐蚀对其整体性能构成了关键挑战。在本研究中，通过水热法合成了一种金属有机框架（MOF）材料来修饰和保护锌阳极。利用X射线衍射和扫描电子显

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 晶体场工程与Na⁺、Mg²⁺、Bi³⁺共掺杂的ZnAl₂O₄:Eu³⁺纳米磷光体中的电荷补偿

  该研究以立方相尖晶石结构ZnAl₂O₄为基质，采用硝酸-柠檬酸溶液燃烧法成功制备了纯Eu³⁺掺杂及Na⁺、Mg²⁺、Bi³⁺共掺杂纳米磷光材料。通过系统性的表征与性能测试，揭示了共掺杂离子对Eu³⁺发光性能的调控机制，为新型红色荧光材料的设计提供了重要参考。在材料制备方面，研究团队创新性地采用溶液燃烧法替代传统高温固相反应。该方法通过硝酸与柠檬酸的配位反应形成前驱体溶液，经燃烧合成直接获得纳米级颗粒，避免了高温烧结过程中晶格畸变和元素偏析问题。实验发现，燃烧反应温度控制在300-400℃时，能获得粒径分布在30-80nm范围内的多晶纳米材料，其比表面积达到125-180m²/g，为Eu³⁺离子

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 通过极低的旋转速率来消除摩擦搅拌焊接的高锌含量Al-Zn-Mg-Cu合金厚板中的过热现象

  本研究聚焦于熔融锆合金在高温蒸汽环境中的氧化凝固行为及其微观结构演化规律。通过结合高温蒸汽氧化实验与多物理场耦合数值模拟，揭示了熔体流动、热传递与氧扩散协同作用对氧化凝固微观组织形成的动态影响机制。实验部分采用自建的高温蒸汽氧化反应装置，在1970℃蒸汽环境中对熔融锆合金进行短时氧化实验（≤60秒）。通过纵向切割样品并采用场发射扫描电镜（SEM）结合能谱分析（EDS）技术，观察到氧化凝固过程中特有的不稳定性界面形态演变。实验发现熔体在接触蒸汽环境初期（氧化阶段前30秒）会形成非均匀氧分布的过渡层，随后出现枝晶形貌的氧化凝固结构。值得注意的是，实验中检测到枝晶内部氧含量可达19 at%，而基体区

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 熔融锆氧化凝固的微观结构演变：实验与数值模拟

  熔融锆合金氧化凝固过程的实验与数值模拟研究本研究聚焦于熔融锆合金在高温蒸汽环境中的氧化凝固行为，通过实验与数值模拟相结合的方法，揭示了熔体流动、热传递与氧扩散耦合作用对凝固微观结构的影响规律。研究团队构建了包含相场、氧扩散和流体力学多物理场的数值模型，成功模拟了氧化凝固过程中树状晶体的形貌演变规律，并建立了熔体过饱和度与流动强度对凝固组织调控的定量关系。一、研究背景与意义熔融锆合金在核反应堆堆芯燃料包壳材料中具有重要应用价值，但其与高温蒸汽反应生成的氧化锆层可能引发氢气释放和化学热积累等问题。研究表明，熔融态氧化凝固过程中形成的树状晶结构会显著改变氧的分布与传输路径，进而影响材料抗氢脆性能。然

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 关于镍中氢辅助晶间裂纹形成的新见解

  在氢能经济快速发展的背景下，金属材料在氢环境中的性能退化问题备受关注。氢脆作为典型失效模式，其机理与晶界特性密切相关。本研究以高纯度镍单晶为对象，系统探究了不同氢浓度（4-14 wppm）对晶界脆化敏感性的影响规律，揭示了晶界几何特征与氢脆行为的内在关联，为材料抗氢脆设计提供了新视角。### 一、研究背景与意义金属材料的氢脆问题源于氢原子在晶界、位错等缺陷处的选择性吸附。晶界作为氢的有效捕获位点，其几何特征直接影响氢分布状态和界面结合强度。现有研究表明，Σ3晶界的抗氢脆性显著优于其他类型晶界，但在合金体系中这一规律常被第二相颗粒干扰。本研究通过纯镍体系排除了杂质影响，首次系统量化了不同Σ值晶界

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 一种机器学习多任务集成框架及其衍生的[Mo]方程-[Fe]方程映射，用于设计TRIP钛合金

  硼碳化物增强铝基复合材料（B₄C/Al）的高温变形行为与界面损伤演化研究1. 材料背景与研究意义B₄C作为核废料储存材料的理想增强相，具有优异的中子吸收性能（³⁸³⁷ b）、高熔点（2450°C）和超硬特性（约40 GPa）。然而，核废料干式储存容器需在300°C以上高温长期服役，这对复合材料的界面结合强度和基体高温稳定性提出了苛刻要求。本研究通过宏观数字图像相关（DIC）与微观应变分析技术，系统揭示了B₄C/Al复合材料在20°C至300°C温度范围内的变形机制与界面损伤演化规律，为核废料储存材料的工程应用提供了关键数据支撑。2. 实验方法与表征手段采用熔体搅拌铸造结合热轧工艺制备30 vo

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 通过优化钛（Ti）含量，在激光焊接的Al-Mg-Si-Cu合金焊缝中实现机械性能与耐腐蚀性能的平衡

  本文聚焦于TRIP钛合金的快速设计与性能优化，提出了一种结合智能优化算法与多任务集成框架的创新方法，并建立了半经验设计指导工具。研究主要包含以下六个核心部分：一、研究背景与现状分析传统TRIP钛合金设计依赖Bo-Md相图，但存在预测精度不足、难以处理多组分合金等问题。当前研究多集中在单一性能优化（如强度或塑性提升），而缺乏对变形机制与机械性能协同预测的系统解决方案。实验验证环节存在周期长、成本高的问题，制约了合金开发效率。二、多任务集成框架开发1. 框架架构创新采用Stacking集成框架，将分类（预测变形机制）与回归（预测强度塑性）任务有机整合。通过七种基模型（随机森林、XGBoost等）的

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 通过定制的退火策略，同时提高了选择性激光熔化制备的Fe-10Co-30Ni-30Cr-10Al-18W（一种共晶高熵合金）的强度和延展性

  高熵合金（HEAs）作为先进金属材料的研究热点，其独特的成分设计突破了传统合金的强度-延展性 trade-off 现象。本研究聚焦于均匀化高熵合金（EHEAs）的增材制造工艺优化，以 Fe10Co30Ni30Cr10Al18W2 合金为例，系统探究选择性激光熔化（SLM）工艺后热处理对组织性能协同效应的影响机制，为增材制造材料的高效开发提供理论支撑。### 研究背景与意义传统金属材料加工普遍面临强度与塑性的矛盾性需求，而 HEAs 通过多主元协同设计展现出独特的性能优势。研究指出，HEAs 的四重效应（高熵效应、缓慢扩散、晶格畸变、协同效应）使其倾向于形成稳定固溶体，相比传统合金具有更优异的综

  来源：Materials Science and Engineering: A

  时间：2025-12-06

• 综述：关于混合光伏/贝塔伏特-锌离子电池在极端环境中的多源能量转换与存储的应用视角

  4H硅 carbide晶圆抛光工艺的振动耦合效应研究硅 carbide（SiC）作为第三代半导体材料的代表，具有宽禁带、高热导率、低热膨胀系数等优异特性，在微电子、光电子、航空航天等领域具有重要应用价值。然而，其高硬度（莫氏硬度9）和脆性（断裂韧性约2 MPa）的特性导致传统机械抛光过程中存在显著的技术瓶颈。针对这些挑战，本研究创新性地构建了多尺度分析框架，通过分子动力学模拟与实验验证相结合的方式，系统揭示了超声振动耦合双磨粒协同作用对4H-SiC抛光性能的影响机制。研究团队采用标准化晶圆（10×10×0.35 mm³）为研究对象，通过预处理将表面粗糙度控制在150 nm量级。实验选用直径25

  来源：Materials Science in Semiconductor Processing

  时间：2025-12-06

• 硅油在橡胶复合材料中的作用及其为便携式电子产品带来的强大能量收集潜力

  本研究聚焦于硅橡胶（SR）复合材料中硅油（SiO）与二硫化钼（MoS₂）的协同作用，通过模塑技术制备新型材料，重点考察其机械性能、电学性能及环境适应性。实验表明，不同配比的SiO与MoS₂复合物在干湿环境下的综合表现存在显著差异，为开发适应复杂环境的柔性电子器件提供了新思路。**材料体系与制备工艺** 研究团队采用溶液铸造与模塑结合的制备工艺，以硅橡胶为基体材料，逐步引入硅油和二硫化钼作为功能填料。硅油作为新型改性剂，其添加量通过phr（重量百分比）精确控制，范围涵盖10%至30%。二硫化钼作为层状结构半导体材料，通过化学气相沉积法负载于硅油表面，形成复合填料体系。这种制备方式既保证了硅油的

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

• 由二氧化硅和胶原蛋白组成的双组分纳米纤维支架，具有优异的机械强度和促进骨形成的生物活性

  本文聚焦于通过电纺技术制备硅-胶原蛋白（SifCo）复合纳米纤维支架，旨在结合无机材料与生物高分子的优势，为骨组织工程提供新型解决方案。研究团队来自德国德累斯顿工业大学生物材料学研究所，由Sara Jalali和Benjamin Kruppke等人主导，通过系统性实验揭示了复合支架在机械性能、生物相容性及降解可控性方面的突破性进展。### 一、研究背景与意义骨组织工程的核心挑战在于如何平衡支架的机械强度与生物活性。传统硅胶支架存在表面亲水性不足、力学性能弱等问题，而纯胶原蛋白支架则面临降解过快、力学支撑不足的缺陷。电纺技术因其可调控的纳米纤维结构，成为制备仿生骨支架的理想手段。本研究通过双喷头

  来源：Materials Reports: Energy

  时间：2025-12-06

• 通过优化电荷转移动力学，提高CoS修饰的GaN纳米线/Si异质结构在光电化学水分解中的效率和稳定性

  该研究聚焦于开发一种高效且稳定的GaN基光阳极材料，通过异质结构工程结合共催化剂CoS，显著提升光电化学水分解制氢性能。以下从材料创新性、制备工艺优化、性能提升机制及实际应用价值四个维度进行系统分析。一、材料体系创新性研究团队突破传统光阳极材料选择局限，构建了CoS-GaN-Si异质三元体系。其中GaN纳米线阵列作为核心光吸收层，具有以下优势：1）禁带宽度（3.4eV）覆盖紫外至可见光谱范围，可有效利用太阳能光谱；2）高结晶度（单晶结构）确保载流子迁移率超过1000cm²/V·s；3）三维纳米线拓扑结构（比表面积达300m²/g）为后续催化剂负载提供丰富活性位点。CoS作为共催化剂，其创新性体

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-12-06

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