材料领域近期热点文章

2017 年 7 月 26 日 材料科学与工程
点击上方「材料科学与工程」快速关注

材料类综合、全面、专业的微信平台


Material Horizon  Chemical Science 主编推荐近期发表的材料领域的热点文章:


Material Horizon (IF: 10.706)


Programming 2D/3D shape-shifting with hobbyist 3D printers

Teunis van Manen,  Shahram Janbaz  and  Amir A. Zadpoor*

Mater. Horiz., 2017, Advance Article.

DOI: 10.1039/C7MH00269F


Abstract:

形状转换材料可以将复杂的3D形状与可精确调控的表面功能(如生物纳米图案和印刷电子器件)结合起来,得到研究工作者的高度关注。来自荷兰代尔夫特理工大学的Zadpoor教授及其团队发展了一种新颖的形状转换技术,只需要一台非专业的3D打印机和廉价现成的材料便可实现。



Materials and devices with advanced functionalities often need to combine complex 3D shapes with functionality-inducing surface features. Precisely controlled bio-nanopatterns, printed electronic components, and sensors/actuators are all examples of such surface features. However, the vast majority of the refined technologies that are currently available for creating functional surface features work only on flat surfaces. Here we present initially flat constructs that upon triggering by high temperatures change their shape to a pre-programmed 3D shape, thereby enabling the combination of surface-related functionalities with complex 3D shapes. A number of shape-shifting materials have been proposed during the last few years based on various types of advanced technologies. The proposed techniques often require multiple fabrication steps and special materials, while being limited in terms of the 3D shapes they could achieve. The approach presented here is a single-step printing process that requires only a hobbyist 3D printer and inexpensive off-the-shelf materials. It also lends itself to a host of design strategies based on self-folding origami, instability-driven pop-up, and ‘sequential’ shape-shifting to unprecedentedly expand the space of achievable 3D shapes. This combination of simplicity and versatility is a key to widespread applications.


A temperature and electric field-responsive flexible smart film with full broadband optical modulation

Xiao Liang,  Shumeng Guo,  Mei Chen,  Chenyue Li,  Qian Wang,  Cheng Zou,  Cuihong Zhang,  Lanying Zhang, Shaojun Guo*  and  Huai Yang* 

Mater. Horiz., 2017, Advance Article. 

DOI: 10.1039/C7MH00224F


Abstract:

这篇论文报道了用于节能智能窗户的多功能光学材料制备的关键进展。来自北京大学的研究人员展示了一种具有迄今报道的最广谱调节波段的柔性多响应智能膜材料。



This study provides a new procedure for the preparation of a flexible multi-responsive smart film containing tin-doped indium oxide nanocrystals and a phase-separated liquid crystal-polymer. This film can reversibly control the passage of visible light in response to temperature and electric field and also screen near infrared light.





Chemical Science (IF: 8.668)




Catechol adsorption on graphene nanoplatelets: isotherm, flat to vertical phase transition and desorption kinetics

Lifu Chen,  Xiuting Li,  Eden E. L. Tanner  and  Richard G. Compton*

Chem. Sci., 2017, 8, 4771-4778

DOI: 10.1039/C7SC01331K


Abstract:

牛津大学的研究人员在这篇论文中展示了一种研究儿茶酚在石墨烯纳米片上吸附和解吸的新策略。相关的电化学和光谱研究发现,在低浓度下吸附行为符合Langmuir方程,而在高浓度下发生水平到垂直的相变。解吸动力学研究表明这是一个一级过程。这种方法有望用于表征纳米材料上的一系列分子。



The adsorption of catechol (1,2-dihydroxybenzene) on graphene nanoplatelets (GNPs) is investigated electrochemically and spectroscopically. The reversible adsorption of catechol on GNPs is Langmuirian with an adsorption constant of (0.2 ± 0.002) mM-1 at low adsorbate concentrations (≤100 mM). At higher concentrations (>100 mM) the adsorption of catechol on GNPs is shown to undergo a flat to vertical concentration driven phase transition. The kinetics of desorption are measured with a single particle electrochemical technique. The study of individual impacts allows the determination of the rate of catechol desorption from GNPs to be k = 0.08 ± 0.01 s-1 with first order kinetics. The method provides a powerful and efficient generic approach to study adsorption and, importantly, desorption of molecules on nanomaterials, as well as giving insight into the modification process.



Is iron unique in promoting electrical conductivity in MOFs?

Lei Sun, Christopher H. Hendon, Sarah S. Park, Yuri Tulchinsky,  Ruomeng Wan,  Fang Wang,  Aron Walsh  and  Mircea Dincă*

Chem. Sci., 2017, 8, 4450-4457

DOI: 10.1039/C7SC00647K


Abstract:


美国、英国和韩国的科学家对优化金属-有机框架(MOF)中的电荷传输和电荷密度的金属离子进行研究,从而提高材料的导电性。他们测试了20种MOF的电导率和活化能,发现铁基MOF具有最好的电学性质,原因在于Fe2+ 具有高能价电子和 Fe2+/3+混合价。该研究可用于提高这些多孔材料的电导率。



Identifying the metal ions that optimize charge transport and charge density in metal–organic frameworks is critical for systematic improvements in the electrical conductivity in these materials. In this work, we measure the electrical conductivity and activation energy for twenty different MOFs pertaining to four distinct structural families: M(DOBDC)(DMF) (M =Mg2+, Mn2+,Fe2+, Co2+, Mi2+,Cu2+,Zn2+); H4DOBDC = 2,5-dihydroxybenzene-1,4-dicarboxylic acid; DMF = N,N-dimethylformamide), M(DSBDC)(DMF)₂ (M = Mn2+, Fe2+; H4DSBDC = 2,5-disulfhydrylbenzene-1,4-dicarboxylic acid), MCl(BTDD)(DMF)₂ (M =Mn2+, Fe2, Co2+, Ni2+; HBTDD = bis(1H-1,2,3-triazolo[4,5-b],[4′,5′-i]dibenzo[1,4]dioxin), and M(1,2,3-triazolate) (M = Mg2+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+). This comprehensive study allows us to single-out iron as the metal ion that leads to the best electrical properties. The iron-based MOFs exhibit at least five orders of magnitude higher electrical conductivity and significantly smaller charge activation energies across all different MOF families studied here and stand out materials made from all other metal ions considered here. We attribute the unique electrical properties of iron-based MOFs to the high-energy valence electrons of Fe2+ and the Fe2+/3+ mixed valency. These results reveal that incorporating Fe2+ in the charge transport pathways of MOFs and introducing mixed valency are valuable strategies for improving electrical conductivity in this important class of porous materials.


— END —



相关阅读:

化学与材料科学有哪些研究前沿和热点?

前沿材料 | 看遍20大未来最具潜力新材料!


来源:RSCPublishing。编辑:明轩

*本文系转载,如有问题请联系我们以便处理

点击阅读原文,加入讨论交流合作

登录查看更多
0

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
最新《知识蒸馏》2020综述论文,20页pdf,悉尼大学
专知会员服务
156+阅读 · 2020年6月14日
最新《可解释深度学习XDL》2020研究进展综述大全,54页pdf
计算机视觉用于新冠病毒COVID-19的控制综述,25页pdf
专知会员服务
52+阅读 · 2020年4月22日
简明扼要!Python教程手册,206页pdf
专知会员服务
46+阅读 · 2020年3月24日
图神经网络表达能力的研究综述,41页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2020年3月10日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
47+阅读 · 2019年9月24日
近期声学领域前沿论文(No. 3)
深度学习每日摘要
24+阅读 · 2019年3月31日
2018机器学习开源资源盘点
专知
6+阅读 · 2019年2月2日
npj: 机器学习添视觉—材料缺陷快分析
知社学术圈
6+阅读 · 2018年8月18日
【推荐】RNN最新研究进展综述
机器学习研究会
25+阅读 · 2018年1月6日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】直接未来预测:增强学习监督学习
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年11月24日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Logically-Constrained Reinforcement Learning
Arxiv
3+阅读 · 2018年12月6日
Neural Architecture Optimization
Arxiv
8+阅读 · 2018年9月5日
VIP会员
相关VIP内容
最新《知识蒸馏》2020综述论文,20页pdf,悉尼大学
专知会员服务
156+阅读 · 2020年6月14日
最新《可解释深度学习XDL》2020研究进展综述大全,54页pdf
计算机视觉用于新冠病毒COVID-19的控制综述,25页pdf
专知会员服务
52+阅读 · 2020年4月22日
简明扼要!Python教程手册,206页pdf
专知会员服务
46+阅读 · 2020年3月24日
图神经网络表达能力的研究综述,41页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2020年3月10日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
47+阅读 · 2019年9月24日
相关资讯
近期声学领域前沿论文(No. 3)
深度学习每日摘要
24+阅读 · 2019年3月31日
2018机器学习开源资源盘点
专知
6+阅读 · 2019年2月2日
npj: 机器学习添视觉—材料缺陷快分析
知社学术圈
6+阅读 · 2018年8月18日
【推荐】RNN最新研究进展综述
机器学习研究会
25+阅读 · 2018年1月6日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】直接未来预测:增强学习监督学习
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年11月24日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员