1. 無(wú)電池可伸縮光電系統(tǒng)
　?。˙attery-free, stretchable optoelectronic systems forwireless optical characterization of the skin） 　　材料、機(jī)械和電子器件設(shè)計(jì)方面的最新研究進(jìn)展，迅速建立起了健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)。這些健康監(jiān)測(cè)技術(shù)具有“類皮膚”特性，并且可以長(zhǎng)期整合在表皮上。因?yàn)榻涌谂c皮膚密切接觸，由此帶來(lái)的生理探測(cè)能力遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)硬件電子系統(tǒng)（如：腕戴設(shè)備）。然而，新興的這類器件大多需要電池或者線路連接才能使之工作。
　　Jeonghyun等人介紹了一種敏感的光電系統(tǒng)，其功能的實(shí)現(xiàn)不需要電池且完全工作于無(wú)線模式，例如：用于皮上多波長(zhǎng)光學(xué)特性的纖薄可伸縮平臺(tái)設(shè)計(jì)。磁感耦合和近場(chǎng)通信（NFC）為彩色發(fā)光二極管和用于數(shù)據(jù)提取的集成光電探測(cè)器提供電能，其中光電探測(cè)的方式能夠兼容具備標(biāo)準(zhǔn)NFC功能的平臺(tái)，例如智能手機(jī)和平板電腦。監(jiān)測(cè)心率和動(dòng)脈血流動(dòng)態(tài)、量化組織含氧量和紫外線放射量以及進(jìn)行四色光譜測(cè)量這等例子，證明了這一理念的通用性。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600418）

　　2. 對(duì)拉伸負(fù)荷下鎳鈦絲的局部形變
　?。℅rain-resolved analysis of localized deformation innickel-titanium wire under tensile load） 　　拉伸的鎳鈦形狀記憶合金過(guò)程中，局部形變的宏觀鋒面上的擴(kuò)展產(chǎn)生應(yīng)力，從而誘導(dǎo)馬氏體相變。
　　Sedmák等人使用微米級(jí)分辨率的三維同步加速X射線衍射圖像研究了預(yù)先拉伸鎳鈦絲中奧氏體的彈性應(yīng)變和應(yīng)力。衍射圖像可以清晰地看到奧氏體在拉伸方向上的晶粒變化。研究發(fā)現(xiàn)：奧氏體晶粒內(nèi)的局部應(yīng)力的改變發(fā)生在馬氏體相變初始鼻錐形掩埋界面之前。錐形界面處升高的剪切應(yīng)力解釋了為什么會(huì)出現(xiàn)局部形式的馬氏體轉(zhuǎn)變。他們通過(guò)有限元模擬局部形變的方式，建立了鎳鈦絲從單個(gè)晶粒的應(yīng)力到連續(xù)宏觀的內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)的交叉過(guò)程，并合理解釋了實(shí)驗(yàn)上觀察到的內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)和宏觀鋒面上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（Science DOI: 10.1126/science.aad6700）

　　3. 凍結(jié)渦環(huán)的方式量產(chǎn)成形顆粒
　　（Mass production of shaped particles through vortex ringfreezing） 　　渦流環(huán)是環(huán)面形流體漩渦。在其形成過(guò)程中，流體從球形到環(huán)形經(jīng)過(guò)了豐富多樣有趣的幾何中間體。這些連續(xù)變化的中間體可以通過(guò)控制時(shí)間點(diǎn)使其“凍結(jié)”在各種形狀，形成新奇和奇特的顆粒狀態(tài)。這些新型的渦環(huán)衍生顆粒，可以通過(guò)采用簡(jiǎn)單且廉價(jià)的電噴霧技術(shù)來(lái)大量生產(chǎn)，并且它們的尺寸在幾百微米到毫米之間可以比較精確地控制。通過(guò)理論分析和層狀多相流體流動(dòng)仿真的進(jìn)一步引導(dǎo)，這種凍結(jié)方法適用于從有機(jī)多糖到無(wú)機(jī)納米顆粒的范圍十分廣泛的材料中。在包括細(xì)胞封裝、三維細(xì)胞培養(yǎng)和無(wú)細(xì)胞生成蛋白質(zhì)這些應(yīng)用中，這些渦環(huán)源性粒子具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。此外，這些新型粒子條狀分割排列和有序展開(kāi)結(jié)構(gòu)兩種組合形式都可以實(shí)現(xiàn)，為設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的分層材料創(chuàng)造了良好的機(jī)會(huì)。（Nature communications DOI:10.1038/ncomms12401）

　　4. 電場(chǎng)誘導(dǎo)增強(qiáng)電催化還原CO2
　?。‥nhanced electrocatalytic CO2 reduction via field-inducedreagent concentration） 　　由二氧化碳（CO2）到一氧化碳（CO）的電化學(xué)還原，是利用可再生電能合成更加復(fù)雜的碳基燃料和原料的第一步。不巧的是，由于典型的CO2還原反應(yīng)催化劑周?chē)植緾O2濃度較低，致使反應(yīng)過(guò)程很慢。眾所周知，堿金屬陽(yáng)離子與吸附的反應(yīng)物通過(guò)非公價(jià)相互作用來(lái)克服這種限制，但是其催化效果受到相關(guān)的鹽溶解度的限制。施加大的電極電壓也可以提高CO2的吸附，但是這同時(shí)伴隨氫氣（H2）產(chǎn)量的增加。
　　Liu等人在較低過(guò)電勢(shì)時(shí)，納米結(jié)構(gòu)的電極產(chǎn)生了聚集電解質(zhì)陽(yáng)離子的局部高電場(chǎng)。這一電場(chǎng)反過(guò)來(lái)產(chǎn)生了CO2還原反應(yīng)表面的高局域CO2濃度。模擬結(jié)果表明：納米金屬尖端能產(chǎn)生高于準(zhǔn)平面電極10倍的電場(chǎng)。利用金納米針進(jìn)的測(cè)試證實(shí)了電場(chǎng)誘導(dǎo)反應(yīng)物濃度可以使CO2還原反應(yīng)在-0.35V（過(guò)電勢(shì)為0.24V）時(shí)進(jìn)行,CO幾何電流密度為每平方厘米22mA/cm2。該性能相比于最好的金納米棒、納米顆粒和貴金屬氧化物催化劑的性能要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。（Nature DOI: 10.1038/nature19060）

　　5. 用于隨控釋放載物的機(jī)械化偶氮苯功能化有機(jī)鋯金屬框架
　　（Mechanized azobenzene-functionalized zirconiummetal-organic framework for on-command cargo release） 　　最近，刺激響應(yīng)型金屬有機(jī)框架（MOFs）因其在許多領(lǐng)域具有的應(yīng)用潛力受到日益增加的關(guān)注。
　　Meng等人展示了一種帶有光敏性偶氮基群的水穩(wěn)鋯MOF。這種特殊MOF可以用作水中載體存儲(chǔ)的貯存器，并且裝載了載體的MOF可以通過(guò)在MOF表面上β-環(huán)糊精和偶氮苯莖的結(jié)合進(jìn)一步構(gòu)造成機(jī)械化的MOF。這種機(jī)械化MOF可以通過(guò)紫外線照射或者添加競(jìng)爭(zhēng)性試劑觸發(fā)釋放載物。該項(xiàng)研究展現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單的構(gòu)建刺激響應(yīng)型機(jī)械化MOFs材料的方法，并且包含了由生物相容性部件制成的機(jī)械化UiO-68-azo。這樣的智能系統(tǒng)將可能會(huì)為未來(lái)藥物輸送提供獨(dú)特的MOF平臺(tái)。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600480）

　　6. 量子點(diǎn)閃爍的起因與控制
　?。∣rigin and control of blinking in quantum dots） 　　半導(dǎo)體納米晶體基于它們大小可調(diào)的光致發(fā)光、較高的光穩(wěn)定性和“自下而上”的化學(xué)自組裝方法為潛在的器件應(yīng)用提供了巨大的多樣性。然而，這類的應(yīng)用嚴(yán)重受限于納米晶體輻射中的間歇光致發(fā)光，即源于任一或兩個(gè)光致載流子逃逸到納米晶體表面的“閃爍”。在第一個(gè)方案中，納米晶體的剩余電荷通過(guò)非輻射的俄歇復(fù)合淬滅光致發(fā)光，而對(duì)于其他的，激子在被熱化之前便被截?cái)喽鵁o(wú)法貢獻(xiàn)于光致發(fā)光。最近，Efros等人綜述了目前對(duì)納米晶體閃爍動(dòng)力學(xué)以及核殼設(shè)計(jì)在控制這種現(xiàn)象上的成果。在帶電納米晶中，核-殼核殼限域電勢(shì)的“軟化”強(qiáng)烈地抑制了非輻射的俄歇過(guò)程。非閃爍在CdSe-CdS核-厚殼納米晶體和它的修飾物中被成功實(shí)現(xiàn)。（Naturenanotechnology DOI:10.1038/NNANO.2016.140）

　　7. 電池主要粒子中鋰組分空間動(dòng)力學(xué)的起源與滯后
　　（Origin and hysteresis of lithium compositionalspatiodynamics within battery primary particles） 　　像鋰離子電池這樣的電化學(xué)器件，在其固-液界面、動(dòng)力學(xué)和離子插入反應(yīng)的均勻性分別決定了速率性能和壽命。
　　Jongwoo等人利用原位X射線顯微成像平臺(tái)動(dòng)態(tài)映射LixFePO4中的鋰組分和插入率，發(fā)現(xiàn)納米尺度速率和組分的空間變化控制了在亞微粒子尺度鋰化的通道。具體來(lái)說(shuō)，插入速率常數(shù)中的空間變化導(dǎo)致不均勻結(jié)構(gòu)域的形成，依賴于速率常數(shù)的組分在脫鋰期間放大了不均勻性，但在鋰化過(guò)程反而抑制了不均勻性，而且在鋰化過(guò)程會(huì)中穩(wěn)定固體溶液。鋰組分和表面反應(yīng)速率在電化學(xué)離子插入過(guò)程中耦合控制了動(dòng)力學(xué)和均勻性。（Science DOI:10.1126/science.aaf4914）

　　8. 通過(guò)銅氧化物界面中間層相分離實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化超導(dǎo)
　?。⊿elf-optimized superconductivity attainable by interlayerphase separation at cuprate interfaces） 　　實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高溫超導(dǎo)以及闡明其機(jī)理一直以來(lái)都是凝聚態(tài)物理材料研究中的主要挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，納米結(jié)構(gòu)方面的最新進(jìn)展為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新型功能提供了前所未有的可能性。首先，銅氧化物和鉄基高溫超導(dǎo)體薄膜相比于塊材明顯表現(xiàn)出更加優(yōu)秀的超導(dǎo)特性（例如：更高的臨界溫度），但是，其潛在機(jī)制仍未了解。為了求解合適的銅氧化物微觀模型，Takahiro等人發(fā)現(xiàn)：在介于莫特絕緣體和過(guò)摻雜非超導(dǎo)金屬之間的界面上，超導(dǎo)振幅總是固定在塊材實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的最優(yōu)值上，與金屬載流子濃度無(wú)關(guān)。這與塊材的超導(dǎo)體是類穹頂狀依賴不同，但是從La2CuO4和La2−xSrxCuO4觀測(cè)到的載流子濃度x所得出的臨界溫度具有一致驚人的獨(dú)立性。另外，他們確定了用于固定最佳振幅的自組織機(jī)制。這個(gè)界面例子打開(kāi)了通過(guò)抑制相互沖突的不穩(wěn)定性來(lái)塑造超導(dǎo)從而可以直觀設(shè)計(jì)器件的方法。（Science Advances DOI: 10.1126/ sciadv.1600664）
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