Principales avances en investigación en el campo de los materiales en febrero de 2018

1. Ciencia: mecanismos de compensación de polaridad en la superficie de perovskita KTaO3(001) El uso de la microscopía de sonda de barrido y la teoría funcional de la densidad por Martin Setvin (autor para correspondencia) de la Universidad Tecnológica de Viena, et al. estudió el mecanismo de compensación de la superficie de niobato de potasio de perovskita (KTaO3) (001) con grados de libertad crecientes. La superficie que se corta en el vacío se fija en su lugar, pero puede responder de inmediato a las transiciones de aislador a metal ya las posibles distorsiones de la red ferroeléctrica. El recocido en vacío forma vacantes de oxígeno separadas, luego la capa superior se reorganiza completamente en patrones de franjas ordenadas de KO y TaO2. Finalmente, se encontró la mejor solución formando una capa de cubierta hidroxilada con la geometría y la carga deseadas y luego colocándola en vapor de agua. Mecanismos de compensación de polaridad en la superficie de perovskita KTaO3(001) (Science, 2018, DOI:10.1126/science.aar2287)2 . Ciencia: Microscopía electrónica de transmisión de resolución atómica de materiales cristalinos sensibles al haz de electrones Daliang Zhang, Kun Li y el profesor Han Yu (co-corresponsales) de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah han desarrollado una serie de estrategias para resolver los desafíos actuales de imágenes de alta resolución de materiales sensibles al haz de electrones. El método de diseño del grupo utiliza una cámara de computación electrónica de observación directa (DDEC) para analizar una serie de materiales sensibles al haz de electrones, incluida una variedad de materiales estructurales de metal orgánico con la premisa de limitar la dosis total de electrones. Usando esta estrategia, los investigadores observaron la coexistencia de anillos de benceno en UiO-66 y sin ligando de superficie y con caperuza de ligando de superficie. Por lo tanto, los resultados demuestran que se pueden lograr imágenes de microscopía electrónica de transmisión de resolución atómica para materiales sensibles al haz de electrones utilizando la estrategia anterior. aao0865)3, Ciencia: metasuperficie hiperbólica infrarroja basada en materiales nanoestructurados de van der WaalsRainer Hillenbrand (autor para la correspondencia) et al. de la Universidad del País Vasco, España, desarrolló una faceta hiperbólica del infrarrojo medio mediante capas delgadas nanoestructuradas de nitruro de boro hexaédrico que soportan polaritones de fonones de escala profunda de sublongitud de onda. La dispersión hiperbólica en el plano se propaga juntas. Al aplicar tecnología de nanoimagen infrarroja, se puede ver el frente de onda cóncavo (irregular) de los haces de luz polarizados divergentes, que representa la firma distintiva del polarón hiperbólico. Estos resultados ilustran cómo se puede usar la microscopía de campo cercano para revelar los frentes de onda externos de los polaritones en materiales anisotrópicos y demostrar que los materiales van der Waals nanoestructurados pueden formar plataformas altamente variables y compactas para dispositivos y circuitos de conversión de infrarrojo hiperbólico. materiales de van der Waals (Science, 2018, DOI:10.1126/science.aaq1704)4, Science: Wrapping with a splash: Encapsulación de alta velocidad con láminas ultrafinas La película elástica puede depender de la succión del cabello para crear un paquete independiente en las gotas, y la observación intuitiva del proceso es muy importante. Narayanan Menon (autor para la correspondencia) de la Universidad de Massachusetts, EE. UU., estudió la inclusión de gotas de aceite en películas de polímero ultrafinas en la fase acuosa. Los investigadores obtuvieron la forma 3D de la capa de recubrimiento al polimerizar el borde de corte 2D de la película y demostraron la universalidad de la tecnología a través de películas de agua en aceite y aceite en agua. encapsulación con láminas ultrafinas (Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aao1290)5. Naturaleza: funcionalización del punto de ensamblaje catalítico de equivalentes de carbino con productos químicos sustitutos Marcos G. Suero (autor para correspondencia) y otros del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona se han dado cuenta de que la característica intrínseca del carbino es la formación continua de tres nuevos enlaces covalentes. Se especula que los métodos catalíticos que producen alquino de carbono u otras formas de carbono que son relativamente estables pueden. Esto se logra mediante la construcción de un método de separación de puntos de ensamblaje para un centro quiral. El grupo de investigación diseñó un nuevo método catalítico que utiliza un catalizador de fotooxidación-reducción de luz visible para generar radicales libres de diazometilo como análogos del carbino. Estos análogos de carbino pueden inducir la selección del sitio para la escisión del enlace carbono-hidrógeno en el anillo aromático, lo que da como resultado una reacción de metilación de diazometano eficaz, que puede estabilizar el control de secuenciación de la funcionalización del ensamblaje de última etapa de productos químicos farmacéuticos. Este método proporciona un camino efectivo para que las moléculas bioactivas ajusten el sitio del centro quiral y también puede realizar un proceso efectivo de posfuncionalización. Funcionalización del punto de ensamblaje catalítico de equivalentes de carbino con productos químicos sustitutos (Nature, 2018, doi: 10.1038/nature25185) )6. Naturaleza: procesamiento de madera natural a granel en un material estructural de alto rendimiento La Universidad de Maryland Hu Liangbing y Teng Li (Common Communications) y otros han desarrollado una estrategia simple y efectiva para convertir directamente la madera natural en bloques en materiales estructurales de alto rendimiento con un aumento de diez veces en fuerza, tenacidad y resistencia balística. Mayor estabilidad dimensional. La eliminación parcial de la lignina y la hemicelulosa de la madera natural mediante ebullición en una mezcla acuosa de NaOH y Na2SO3, seguida de prensado en caliente, da como resultado el colapso total de las paredes celulares y la densificación completa de la madera natural y las nanofibras de celulosa altamente consistentes. . Esta estrategia ha demostrado ser universalmente válida para todos los tipos de madera, que tiene una resistencia específica más alta que la mayoría de los metales y aleaciones estructurales, lo que la convierte en una alternativa liviana, de alto rendimiento y de bajo costo. material estructural (Nature, 2018, DOI:10.1038/nature25476)7. Naturaleza: un nuevo descubrimiento de la transformación desordenada de cristales para eliminar defectos , "continente" que contiene cristales, que divide con fuerza los defectos en partes. 12 "océanos" aislados. Usando esta simetría rota, alinee los vértices del icosaedro con el defecto "mar" y despliegue estas caras en un plano y construya un nuevo parámetro ordenado para revelar el orden potencial de orientación de largo alcance de la red. El efecto de la geometría sobre la cristalización se puede tener en cuenta en el diseño de estructuras a nanoescala y microescala en las que los defectos móviles se segregan en matrices autoalineadas. Además, se ha demostrado que la separación de defectos en ubicaciones simétricas y la movilidad concomitante cerca de estas ubicaciones son útiles al diseñar regiones específicas para estructuras que requieren rigidez y fluidez. Referencias: congelación en una esfera (Nature, 2018, DOI: 10.1038/ nature25468) 8, Nature: Transistores mem multiterminales de disulfuro de molibdeno monocapa policristalino Northwestern University Mark C. Hersam (autor para correspondencia) y otros utilizaron disulfuro de molibdeno monocapa policristalino (MoS2) para implementar experimentalmente transistores y resistencias de memoria híbridas multiterminal. Los memristores de MoS2 bidimensionales exhiben ajustabilidad cerrada en un solo estado resistivo. Además, el transistor memristor MoS2 de seis terminales también tiene una función de sinapsis de heterogeneidad cerrada. El dispositivo ayuda a estudiar el aprendizaje neuromorfológico complejo y la dinámica de defectos en materiales bidimensionales.Memtransistores multiterminales de disulfuro de molibdeno monocapa policristalino (Nature, 2018, DOI:10.1038/nature25747)9, Nature: Skin electronics from scalable fabrication of a intrínsecamente estirable matriz de transistoresProf. Bao Zhennan (autor para correspondencia) de la Universidad de Stanford diseñó un método para la producción en masa y la preparación uniforme de varios polímeros electrónicos extensibles intrínsecos. El equipo electrónico preparado puede realizar matrices de transistores de polímero elástico intrínseco. Densidad de hasta 347 transistores por centímetro cuadrado. Al mismo tiempo, la conductividad y la sensibilidad del transistor, que estira la tensión 1000 veces, no han disminuido significativamente. Es posible construir una piel electrónica estirable elástica con conjuntos de sensores y circuitos digitales. El método de preparación informado también se puede aplicar a la aplicación de otros materiales poliméricos elásticos intrínsecos para preparar una nueva generación de dispositivos de piel electrónicos estirables elásticos. )
Fuente: Meeyou Carbide