Principais avanços da pesquisa no campo de materiais em fevereiro de 2018

1. Ciência: Mecanismos de compensação de polaridade na superfície da perovskita KTaO3(001) O uso de microscopia de varredura por sonda e teoria funcional de densidade por Martin Setvin (autor correspondente) da Universidade de Tecnologia de Viena, et al. estudaram o mecanismo de compensação da superfície do niobato de potássio perovskita (KTaO3) (001) com graus de liberdade crescentes. A superfície que é cortada no vácuo é fixa no lugar, mas pode responder imediatamente a transições isolante-metal e possíveis distorções da rede ferroelétrica. O recozimento em vácuo forma vacâncias de oxigênio separadas, então a camada superior é completamente reorganizada em padrões ordenados de listras KO e TaO2. A melhor solução foi finalmente encontrada formando uma camada de cobertura hidroxilada com a geometria e carga desejadas e depois colocada em vapor de água.Mecanismos de compensação de polaridade na superfície da perovskita KTaO3(001) (Science, 2018, DOI:10.1126/science.aar2287)2 . Ciência: Microscopia eletrônica de transmissão de resolução atômica de materiais cristalinos sensíveis a feixes de elétrons Daliang Zhang, Kun Li e Professor Han Yu (correspondentes co-correspondentes) da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah desenvolveram uma série de estratégias para resolver os desafios atuais de imagens de alta resolução de materiais sensíveis a feixes de elétrons. O método de projeto do grupo usa uma câmera de computação eletrônica de observação direta (DDEC) para analisar uma série de materiais sensíveis a feixes de elétrons, incluindo uma variedade de materiais de estrutura metal-orgânica com a premissa de limitar a dose geral de elétrons. Usando esta estratégia, os pesquisadores observaram a coexistência de anéis de benzeno em UiO-66 e superfície livre de ligante e capping de ligante de superfície. Assim, os resultados demonstram que a imagem de microscopia eletrônica de transmissão de resolução atômica para materiais sensíveis a feixe de elétrons pode ser alcançada usando a estratégia acima. aao0865)3, Ciência: Metasuperfície hiperbólica infravermelha baseada em materiais nanoestruturados de van der WaalsRainer Hillenbrand (autor correspondente) et al. da Universidade de Basco, na Espanha, desenvolveu uma faceta hiperbólica de infravermelho médio por camadas finas nanoestruturadas de nitreto de boro hexaédrico que suportam polaritons de fônon em escala de sub-comprimento de onda profundo. A dispersão hiperbólica no plano se espalha em conjunto. Ao aplicar a tecnologia de nanoimagem infravermelha, a frente de onda côncava (irregular) dos feixes polarizados divergentes pode ser vista, o que representa a assinatura característica do polaron hiperbólico. Esses resultados ilustram como a microscopia de campo próximo pode ser usada para revelar as frentes de onda externas de polaritons em materiais anisotrópicos e demonstram que materiais nanoestruturados de van der Waals podem formar plataformas altamente variáveis e compactas para dispositivos e circuitos de conversão de infravermelho hiperbólico. materiais van der Waals (Science, 2018, DOI:10.1126/science.aaq1704)4, Science: Envolvendo com um respingo: Encapsulamento de alta velocidade com folhas ultrafinasO filme elástico pode contar com a sucção do cabelo para criar um pacote independente nas gotas, e a observação intuitiva do processo é muito importante. Narayanan Menon (autor correspondente) da Universidade de Massachusetts, EUA, estudou a inclusão de gotículas de óleo em filmes de polímeros ultrafinos na fase aquosa. Os pesquisadores obtiveram a forma 3D da camada de revestimento polimerizando a borda de corte 2D do filme e demonstraram a universalidade da tecnologia por meio de filmes de água em óleo e óleo em água. encapsulamento com folhas ultrafinas (Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aao1290)5. Natureza: Funcionalização do ponto de montagem catalítica de equivalentes de carbino com produtos químicos substitutos Marcos G. Suero (autor correspondente) e outros do Instituto de Ciência e Tecnologia de Barcelona perceberam que a característica intrínseca do carbino é a formação contínua de três novas ligações covalentes. Especula-se que os métodos catalíticos que produzem alcinos de carbono ou outras formas de carbono que são relativamente estáveis podem ser alcançados construindo um método de separação de pontos de montagem para um centro quiral. O grupo de pesquisa projetou um novo método catalítico que utiliza um catalisador de redução de foto-oxidação de luz visível para gerar radicais livres diazometil como análogos do carbino. Esses análogos de carbino podem induzir a seleção do sítio para a clivagem da ligação carbono-hidrogênio no anel aromático, resultando em uma reação efetiva de metilação do diazometano, que pode estabilizar o controle de sequenciamento da funcionalização da montagem em estágio avançado de produtos químicos farmacêuticos. Este método fornece um caminho eficaz para moléculas bioativas ajustarem o local do centro quiral e também pode realizar um processo de pós-funcionalização eficaz. )6. Natureza: Processamento de madeira natural a granel em um material estrutural de alto desempenhoA Universidade de Maryland Hu Liangbing e Teng Li (Common Communications) e outros desenvolveram uma estratégia simples e eficaz para converter diretamente madeira natural em blocos em materiais estruturais de alto desempenho com um aumento de dez vezes em força, tenacidade e resistência balística. Maior estabilidade dimensional. A remoção parcial de lignina e hemicelulose da madeira natural por fervura em uma mistura aquosa de NaOH e Na2SO3, seguida de prensagem a quente, resulta no colapso completo das paredes celulares e densificação completa da madeira natural e nanofibras de celulose altamente consistentes. . Esta estratégia provou ser universalmente válida para todos os tipos de madeira, que tem uma resistência específica maior do que a maioria dos metais estruturais e ligas, tornando-se uma alternativa leve, de baixo custo e alto desempenho. material estrutural (Nature, 2018, DOI:10.1038/nature25476)7. Natureza: Uma nova descoberta da transformação desordenada do cristal para eliminar defeitos , “continente” contendo cristais, que divide com força os defeitos em partes. 12 “oceanos” isolados. Usando essa simetria quebrada – alinhe os vértices do icosaedro com o defeito “mar” e desdobre essas faces em um plano e construa um novo parâmetro ordenado para revelar a ordem potencial de orientação de longo alcance da rede. O efeito da geometria na cristalização pode ser levado em consideração no projeto de estruturas em nanoescala e microescala nas quais os defeitos móveis são segregados em matrizes auto-alinhadas. Além disso, a separação de defeitos em locais simétricos e a mobilidade concomitante perto desses locais têm se mostrado úteis ao projetar regiões específicas para estruturas que exigem rigidez e fluidez.Referências: Congelamento em uma esfera (Nature, 2018, DOI: 10.1038/ nature25468)8, Nature: Memtransistors multi-terminal de dissulfeto de molibdênio de monocamada policristalinaNorthwestern University Mark C. Hersam (autor correspondente) e outros usaram dissulfeto de molibdênio de camada única policristalina (MoS2) para implementar experimentalmente resistores e transistores de memória híbrida multiterminal. Os memristores MoS2 bidimensionais exibem ajustabilidade fechada em um único estado resistivo. Além disso, o transistor memristor MoS2 de seis terminais também possui uma função de sinapse de heterogeneidade fechada. O dispositivo ajuda a estudar o aprendizado neuromorfológico complexo e a dinâmica de defeitos em materiais bidimensionais. matriz de transistoresProf. Bao Zhennan (autor correspondente) da Universidade de Stanford projetou um método para produção em massa e preparação uniforme de vários polímeros eletrônicos extensíveis intrínsecos. O equipamento eletrônico preparado pode realizar arranjos de transistores de polímero elástico intrínseco. Densidade de até 347 transistores por centímetro quadrado. Ao mesmo tempo, a condutividade e a sensibilidade do transistor, que estica a tensão 1000 vezes, não diminuíram significativamente. É possível construir pele eletrônica elástica elástica com matrizes de sensores e circuitos digitais. O método de preparação relatado também pode ser aplicado à aplicação de outros materiais poliméricos elásticos intrínsecos para preparar uma nova geração de dispositivos eletrônicos elásticos de pele. )
Fonte: Meeyou Carbide