Adv. Mater. 最新文獻快訊專題Volume28 Issue31
本期專題跟蹤了Advanced Materials于2016年8月17日見刊（Volume 28, Issue 31）的31篇材料相關文獻，涉及領域：鈣鈦礦、太陽能電池、光電探測器、屈曲設計構架材料、電致發光等。
其中中國研究機構發布8篇（以期刊中文獻順序排序）：中科院上海應物所/蘇州大學、清華大學、中科院大連化物所、國家納米科學中心、南京理工大學、香港浸會大學、東華大學、華南理工大學。
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1、鹵化物鈣鈦礦：用于多級電阻開關的有機鉛鹵化物鈣鈦礦
Organolead Halide Perovskites for Low Operating Voltage Multilevel Resistive Switching (Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600859)
Ag/CH3NH3PbI3/Pt電池的電阻開關性能
韓國首爾大學的Ki Tae Nam教授和Ho Won Jang教授等人報道了在極低電場下，有機-無機雜化鈣鈦礦薄膜奇特的電阻開關行為。以Ag為頂電極、溶液加工的400nm厚的CH3NH3PbI3薄膜、Pt為底電極組合的三明治結構，其典型的I-V特性曲線展示出ON/OF電阻開關比大于106，設置電壓（低電阻狀態）低于0.15 V，這導致證明了用于多級數據存儲的四級阻態。該研究人員還進行了第一性原理計算，來描述CH3NH3PbI3薄膜在超低電場中的雙極電阻開關性能。
文/lyh_wv
2、光電探測器：增強ReSe2光電探測器的探測范圍
Broad Detection Range Rhenium Diselenide Photodetector Enhanced by (3-Aminopropyl)Triethoxysilane and Triphenylphosphine Treatment (Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201601248)
摻雜PPh3前后的ReSe2和MoS2的表征圖
韓國成均館大學的Jin-Hong Park等人通過與傳統的MoS2器件進行對比系統地研究了三苯基膦和（3-氨丙基）三乙氧基硅烷對ReSe2光電檢測器的影響。這項研究表明高性能ReSe2光電探測器具有較高的光響應（1.18×106A W-1），快的光控速度（上升/衰減時間：58/263 ms），和廣泛的光電探測范圍（可以大于1064nm）。
文/forest
3、上海應物所/蘇州大學-鈣鈦礦太陽能電池：高效Pb-In雙金屬鈣鈦礦太陽能電池
High Efficiency Pb–In Binary Metal Perovskite Solar Cells (Adv. Mater.,2016, DOI: 10.1002/adma.201600626)
平面異質結鈣鈦礦太陽能電池的器件結構以及接觸層材料的分子結構
中科院上海應用物理研究所的高興宇教授和蘇州大學的廖良生教授等人提出和研究了另一種混合有機-無機鈣鈦礦材料，CH3NH3Pb1-aInaI3Cla，即以In（Ⅲ）部分替代Pb（Ⅱ）。與作為對照的純鉛器件12.61%的光電轉換效率（PCE）相比，基于這個體系的平面異質結器件的PCE大幅度提高17.55%。通過掠入射X射線衍射（GIXRD）技術揭示了Pb-In鈣鈦礦具有多個有序晶體取向的高質量晶體，因此，晶體質量的改善提高了短路電流密度（從19.07增加到21.90 mA cm –2）、開路電壓（從0.91增加到1.03V）和填充因子（FF，從072增加到0.78）。這是首次報道Pb-In雙金屬鈣鈦礦太陽能電池PCE超過17.5%。
文/lyh_wv
4、高分辨電子電路的自發圖案化：基于平行真空紫外光技術的高分辨率電子電路自發圖案化
Spontaneous Patterning of High-Resolution Electronics via Parallel Vacuum Ultraviolet（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201506151）
通過PVUV曝光在疏水性聚合物表面產生親水性區域的原理圖
日本國立材料研究所的Takeo Minari（通訊作者）等人基于平行真空紫外光（PVUV）技術提出了自發圖案化，這項技術可以將復雜的，高分辨率的電子電路均勻地集成在一塊，即使是在大規模的、柔性透明基板上。此外，他們還利用這項技術在塑料基板上制備了大面積的短通道有機薄膜晶體管（OTFTs），并且其性能可與真空沉積器件相媲美。
文/風之翼
5、功能材料：淀粉基纖維作為構件應用于天然和人工功能材料
Amyloid Fibrils as Building Blocks for Natural and Artificial Functional Materials (Adv. Mater. , 2016, DOI: 10.1002/adma.201505961)
淀粉基材料的功能示意圖
英國劍橋大學的Tuomas P. J. Knowles以及瑞士蘇黎世聯邦理工大學的Raffaele Mezzenga等人研究了一種具有顯著特征的淀粉基纖維材料，該材料將在未來人工蛋白材料的應用上發揮巨大的作用。
文／LRKT
6、生物材料：鈀結合δ-視紫膜使光激質子流轉換為電子流
A Palladium-Binding Deltarhodopsin for Light-Activated Conversion of Protonic to Electronic Currents（Adv. Mater.,2016,DOI: 10.1002/adma.201600222）
將質子流轉換為電子流的裝置及其工作原理
華盛頓大學的 Marco Rolandi和 Fran?ois Baneyx等人將基因工程改性后的視紫膜與鈀粘結，實現了將光激質子流轉換為電流（電子）信號。這一成果將有利于人們制造出更復雜的生物電子設備。
文/April_bai
7、鐵電：疇壁控制電阻開關
Giant Resistive Switching via Control of Ferroelectric Charged Domain Walls（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600160）
翻轉機制原理圖、實驗結果及模擬結果
加州大學歐文分校Xiaoqing Pan教授等人采用透射電子顯微技術，通過控制納米級別的充電疇壁來實現鐵電薄膜中的電阻開關。該機制中的電阻開關比可達到105量級，是目前已報道的室溫下鐵電器件的最大值。該工作為鐵電薄膜的器件化開辟了新道路。
文/franch7
10、應變傳感器：高靈敏的聚合物復合材料熒光應變傳感器
Highly Sensitive Built-In Strain Sensors for Polymer Composites: Fluorescence Turn-On Response through Mechanochemical Activation ?(Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600589)
(a) 機械響應含鉻分子與環氧樹脂熱固性網絡結合原理圖
(b) 真應力與真應變的關系圖 ?(c) 不同壓力下的樣品圖片
美國華盛頓大學Brian D. Flinn和Alex K.-Y. Jen等人報道了一種能夠和熱固性環氧樹脂網絡共價連接的新型機械響應含鉻分子，并且通過簡單的化學過程內置了熒光應變傳感器。這種傳感器系統在非常低的變形壓力下能夠被激活，同時具有熒光刺激響應。它在應變/損害傳感系統的實際應用中具有巨大的價值。
文／Chu_Hsienfang
12、聚合物薄膜：聚合物薄膜晶體管中的注入電荷的光調制研究
Light-Modulation of the Charge Injection in a Polymer Thin-Film Transistor by Functionalizing the Electrodes with Bistable Photochromic Self-Assembled Monolayers (Adv. Mater. , 2016, DOI: 10.1002/adma.201600651)
不同的單層膜的能量測定結果
德國洪堡大學的Stefan Hecht和法國斯特拉斯堡大學的Emanuele Orgiu、Paolo Samorì等人研究了一種使用少量的經由二芳基乙烯自組裝單層膜功能化的金屬電極生產高性能且穩定的有機薄膜晶體管的方法。
文／LRKT
13、聚合物配體：隨著pH變化而結構發生重構的結構化液體
Structured Liquids with pH-Triggered Reconfigurability?（Adv. Mater., 2016, DOI : 10.1002/adma.201600691）
不同狀態的pH響應液滴在不同外界條件下的示意圖
美國伯克利勞倫斯國家實驗室、美國麻省大學、日本東北大學的Brett A. Helms，Thomas P. Russell等人通過研究發現，分子工程可以通過動態材料化學應用于啟動和引導物質的非平衡態和平衡態之間的相互轉換。這一技術為稠油的運輸提供了新的途徑。
文／LRKT
14、屈曲設計構架材料：利用屈曲設計具有顯著負膨脹性能的架構材料
Harnessing Buckling to Design Architected Materials that Exhibit Effective Negative Swelling (Adv. Mater. , 2016, DOI: 10.1002/adma.201600812)
一個單層板的屈曲和后屈曲行為
美國哈佛大學和約翰霍普金斯大學Katia Bertoldi等人結合數值模擬和實驗設計了一個新的類軟結構材料，這一材料可以有效地表現出負溶脹性能。這一發現可以有效地提高現有軟材料和結構材料的性能。
文／LRKT
15、復旦大學-近紅外區升頻轉換：近紅外區處理化療劑用于體內檢測Cu2+
Near-Infrared Upconversion Chemodosimeter for In Vivo Detection of Cu2+ in Wilson Disease（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201601140）
a)用于檢測Cu2+的非放射性化療劑NRh；b)患WD病癥活鼠體內生物成像及尿檢診斷
復旦大學李富友教授等人選擇非放射性化療劑NRh作為探針，結合升頻轉換傳感，在近紅外區出現高效單光子上轉換發光。使溶液中的Cu2+檢測極限可達到3.2ppb。這項技術可用來診斷人體組織由于銅累積導致的Wilson病。
文/April_bai
16、荷電狀態（SOC）：二次粒子材料Li1?xNi1/3Co1/3Mn1/3O2的荷電狀態（SOC）
Persistent State-of-Charge Heterogeneity in Relaxed, Partially Charged Li1?xNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Secondary Particles（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201601273）
四種電化學條件下Li1?xNi1/3Co1/3Mn1/3O2的SOC分布
美國斯坦福大學William C. Chueh（通訊作者）等人直接測量了二次粒子材料Li1?xNi1/3Co1/3Mn1/3O2（NCM）的荷電狀態（SOC）分布，并探討了二次粒子的微觀結構團聚對鋰插層長期均勻性的影響。其研究結果表明，優化二次粒子的微觀結構可以一定程度上減小因體積變化引起的應力，從而可降低SOC的不均勻性，并且還可以增加NCM電極的循環壽命。
文/風之翼
17、應變傳感器：利用碳纖維織物制備具有超彈性、高度敏感且耐用的應變傳感器
Carbonized Silk Fabric for Ultrastretchable, Highly Sensitive, and Wearable Strain Sensors（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201601572）
具有超級彈性的CSF應變探測器
清華大學張瑩瑩副教授等人介紹了一種利用碳纖維織成的平紋布絲織品制成的耐用且強健的應變傳感器。該傳感器可以被拉伸至自身長度的500%并且在較寬的壓力范圍內表現出高度的敏感性。利用該傳感器制成器件可以用于檢測人體運動和保護個人健康。
文/王小瘦
18、紡絲：微流控芯片技術合成超細纖維
Simple Spinning of Heterogeneous Hollow Microfi bers on Chip（Adv. Mater. 2016, DOI: 10.1002/adma.201601504）
微流控芯片技術合成超細纖維
大連化物所的秦建華等學者提出了一種基于芯片的微流控策略來連續可控合成理想的中空超細纖維的紡絲，并且此種異質成分的紡絲同時展現出了形貌和結構上的復雜性。微流控芯片技術的使用使得一步合成出具備多空腔或多組分的中空超細纖維成為可能。
文/huaxuehexin
19、國家納米科學中心-電致發光：動摩擦起電誘導的電致發光及其可視化傳感的應用
Dynamic Triboelectrification-Induced Electroluminescence and its Use in Visualized Sensing（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600604）
（a）復合層的結構圖以及（b）硫化鋅發光層的SEM圖
國家納米科學中心（中國科學院北京納米能源與系統研究所）的朱光等學者結合摩擦學和電致發光原理，制備出多層結構的感應發光柔性屏。可實現空間位置定位和運動跟蹤以及在安全監視、電子商務、防偽、照明等方面的應用。
文/Newgate
20、南京理工大學-熒光：三氧化二鈧納米材料的可控合成、熒光性質以及應用
From ScOOH to Sc2O3 : Phase Control, Luminescent Properties, and Applications?(Adv. Mater. 2016, DOI: 10.1002/adma.201601504)
三氧化二鈧納米材料的可控合成
南京理工大學的黃維教授和黃嶺教授等人報道了一種可控合成三氧化二鈧納米材料的方法，其中所用到的前驅體是能夠通過簡單的水熱法就能夠合成的氫氧化氧鈧。研究顯示，該材料與其他稀土離子的摻雜材料有著優異的熒光性能，且在光學器件中有著極大的應用前景。
文/huaxuehexin
22、自愈材料：一種超分子剪切稀化的抗炎固醇類水凝膠
A Supramolecular Shear-Thinning Anti-Inflammatory Steroid Hydrogel?(Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201601147)
用透射電鏡表征水凝膠
美國波士頓兒童醫院和哈佛醫學院Daniel S. Kohane等人利用經簡單的配位反應得到的類固醇藥物提出了一種剪切稀化且有自愈能力的水凝膠類藥物。在臨床實踐中，這些藥物也得到了廣泛的應用。
文／LRKT
23、香港浸會大學: 分子自組裝提高聚合物半導體有序性實現高效電荷傳輸
Enhancing Crystalline Structural Orders of Polymer Semiconductors for Efficient Charge Transport viaPolymer-Matrix-Mediated Molecular Self-Assembly (Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600580)
香港浸會大學的Beng S. Ong (通訊作者)等人報道了一種簡單強大可擴展的溶液處理方，使用聚合物基質介導的分子自組裝的方法誘導并極大地促進了聚合物溶液中包括D–A聚合物在內的聚合物半導體的分子級自組裝。利用這一方法，研究人員制備了連續的、高度有序的、過濾性的以及具有半導體輸運通道的聚合物薄膜。
文/天行健
24、鋰離子電池：碳納米管分級組裝的超柔性鋰離子電池
Hierarchical Assemblies of Carbon Nanotubes for Ultraflexible Li-Ion Batteries（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600914 ）
英國Cambridge大學的Michael De Volder等人利用在以Fe2O3和LNCO(鎳鈷酸鋰)為電極材料的集流體受壓時能減壓的碳納米管（CNT）組裝成一種超級柔性鋰離子電池。這種電池不僅具有出色的柔性（彎曲半徑約為300um），而且表現出高倍率（20 A g?1），循環穩定性（1C倍率下，500次循環的保有率高達70%）。
文/東海木子李
25、東華大學-超級電容器：多孔石墨烯薄膜的冷凍澆鑄制作高能量密度的超級電容器
3D Freeze-Casting of Cellular Graphene Films for Ultrahigh-Power-Density Supercapacitors（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201506157）
形成三維微觀結構的機理示意圖
東華大學李耀剛教授的課題組報道了一種多孔石墨烯薄膜的制作方法，將部分還原的氧化石墨烯過濾組裝，隨后進行冷凍澆鑄而制成多孔石墨烯薄膜。雖然方法簡單，但是制成的多空石墨烯層具有良好的導電性和機械性，而且與制成超級電容器的其他材料匹配程度相當完美。
文/yuezhou
26、鋰離子電池：自成模板的二硫代草酰氨合成有序層狀碳結構
Synthesis of Organized Layered Carbon by Self-Templating of Dithiooxamide ( Adv. Mater. 2016, DOI: 10.1002/adma.201600707)
a,b）XRD譜圖?c,d）800oC下處理DTO所得的碳材料掃描電鏡圖片
德國普朗克研究所的Markus Antonietti等人和國內的研究者共同利用小分子級別的二硫代乙酰胺（DTO）為起始原料在氮氣氣氛里通過熱縮合的方式制備了納米結構的有序層狀碳結構。這一結構含有豐富的雜原子和相對大的比表面積，在與鋰離子電池的金屬電極相復合時，表現了出色的儲鋰容量。
文/東海木子李
27、鈣鈦礦太陽能電池：高效、疏水鈣鈦礦太陽能電池
Thin Insulating Tunneling Contacts for Efficient and Water-Resistant Perovskite Solar Cells（Adv. Mater.，2016，DOI: 10.1002/adma.201600969）
含絕緣層鈣鈦礦太陽能電池結構及表征
受在硅太陽能電池中隧道接觸成功應用的啟發，由來自美國內布拉斯加林肯大學Huang Jinsong教授領導的研究團隊，在鈣鈦礦太陽能電池中，將絕緣隧道層插入鈣鈦礦與電子收集層之間，降低了電荷復合。這種簡單的非晶格匹配結構使得鈣鈦礦薄膜覆蓋了一層超疏水絕緣層，從而極大地強化了鈣鈦礦太陽能電池在沒有進一步包裝情況下的抗水破壞能力。
文/雷小波
28、水凝膠：雙網絡水凝膠與骨骼強力結合
Double-Network Hydrogels Strongly Bondable to Bones by Spontaneous Osteogenesis Penetration（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201601030）
HAp/DN凝膠(羥基磷灰石納米微球/雙網絡凝膠)的圖像 (i) 截面圖像；(ii) HAp/DN凝膠顯示出高彈性
日本北海道大學Kazunori Yasuda和 Jian Ping Gong等學者將礦化后的羥基磷灰石納米微球與高強韌雙網絡凝膠結合。這一結構增強了凝膠表面自發性成骨能力，強化與骨的結合，可用作軟骨和人工韌帶。
文/April_bai
29、交聯聚合物：自由基聚合法制備可循環的交聯聚合物網絡
Recyclable Crosslinked Polymer Networks via One-Step Controlled Radical Polymerization (Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600871)
交聯聚合物網絡的形成和再加工
美國西北大學John M. Torkelson等人使用氮氧自由基聚合（NMP），通過一步合成法制備了烷氧基胺交聯的網絡聚合物。這種網絡聚合物在熔化狀態下，可以通過重復鍵的形成和解離進行再加工。該研究使用一步合成法能夠為交聯聚合物提供相對可持續的再循環能力以及為先進技術提供聚合物網絡的設計。
文／Chu_Hsienfang
30、超級電容器：超速離心法并水熱處理制備納米晶TiO2(B)/碳納米管
Ultrafast Nanocrystalline-TiO2(B)/Carbon Nanotube Hyperdispersion Prepared via Combined Ultracentrifugation and Hydrothermal Treatments for Hybrid Supercapacitors（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600798）
TiO2(B)納米顆粒
東京農業大學Katsuhiko Naoi等制備一種納米晶TiO2(B)/多壁碳納米管（MWCNT）復合材料。采用超速離心法并水熱處理在MWCNT表面上形成均勻超分散納米單晶TiO2(B)。其中，TiO2(B)納米晶體平均粒徑僅5nm，且其各向異性的生長（b軸方向極短）抑制了納米晶體的團聚。這些特性有利于鋰離子的超快速脫嵌。
31、有機發光二極管（OLED）：調節有機活性面p-n結產生激子實現低驅動電壓高效OLED
Modulation of Exciton Generation in Organic Active Planar pn Heterojunction: Toward Low Driving Voltage and High-Efficiency OLEDs Employing Conventional and Thermally Activated Delayed Fluorescent Emitters（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201600612）
OLED原理及分子結構
華南理工大學的蘇仕健等人通過調節有機活性面p-n結產生激子，利用傳統熱活化的延遲熒光發射器構建具有低驅動電壓且高效的OLED。目前為止，該方法利用簡化結構達到黃綠發射熒光OLED的最大功率效率。
文/能源小將
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本期應該是Volume 28, Issue 31，不是Issue 32