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2026 04.30

金属所实现超高强、高导与高热稳定“超级铜箔”，序构金属再获突破

铜箔作为集成电路互连线的关键导体与锂电池集流体的核心基材，兼具“工业神经”与“新能源血液”的双重战略属性。在多场耦合服役环境下，它不仅要承受复杂的力学载荷，还需同时满足高导电、高导热与长期热稳定性的严苛要求。随着AI算力通信与下一代新能源系统对材料性能需求的持续升级，如何破解铜箔在强度与塑性、导电性、热稳定性之间长期存在的“此消彼长”困境，已成为拓展其高端应用的核心瓶颈。因此，打破性能壁垒、实现多性能协同提升，是当前材料科学与工程领域亟需突破的关键课题。近日，这一难题迎来重要突破。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊研究员团队与合作者, 成功研发出一种兼具超高强度、高导电性与优异热稳定性的铜箔，相关研究结果于北京时间2026年4月17日在《科学》(Science)周刊在线发布。这项突破的核心在于一种全新的“梯度序构”微观结构设计。研究团队在在满足工业化条件的电解沉积制备过程中，通过巧妙地利用微量有机添加剂，在10微米厚铜箔（纯度99.91%）的纳米晶粒基体上形成了高密度纳米畴。这些纳米畴平均尺寸仅为3nm，沿铜箔厚度方向呈“贫、富”交替周期分布的纳米尺度梯度序构（图1）。梯
2026 04.30

金属所高比能锂电池用催化材料取得重要进展

催化材料与反应物间的电子传输是实现催化活性的关键。有效的电子传输能够提升转化反应效率，是发挥电池能量密度的核心所在。然而，不同于典型催化体系中“反应物吸附-催化反应-产物脱附”过程，金属-硫、金属-空气等高比能电池中的转化反应呈现“反应物吸附-催化反应-产物沉积”特征。固相绝缘产物的沉积随着反应进行，会持续覆盖催化位点，阻断催化材料与后续反应物间的电子传输，导致催化活性丧失。因此，对于转化型高比能锂电池而言，催化材料面临的核心挑战不仅是提升材料的本征催化活性，更是在固相产物覆盖的情况下维持高效的电子传输，从而实现转化反应的持续高效进行。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进炭及二维材料研究部的科研人员聚焦电池催化材料与反应物质间的电子输运方向，重新定义了电池用催化材料的设计准则，提出了以产物电子性质为核心的新思路，突破了常规热力学描述符的局限性。基于该准则发展的催化材料能改变产物的绝缘性，在反应过程中，维持高效的催化活性，显著提升了转化型锂硫电池与锂氧电池的性能。所构建的安时级软包锂硫电池的能量密度超过450 Wh kg-1，验证了上述准则在实际复杂体系中的有效性。研究成果近
2026 04.30

苏州医工所研发用于运动状态下连续血糖监测的无线汗液柔性传感技术

运动干预是糖尿病预防与管理的重要手段，但运动状态下血糖波动复杂，传统指尖采血难以满足实时、连续监测需求。汗液因可无创获取，被认为是理想替代体液。然而，汗液葡萄糖浓度仅为血糖的约1%，且在运动过程中受到细胞旁路转运紧密连接稀释与过滤效应影响，导致汗液与血糖相关性较弱，成为制约利用汗液进行无创连续血糖监测的关键瓶颈。针对这一问题，研究团队发现汗液pH与汗液分泌速率呈显著相关，而汗液分泌速率直接影响葡萄糖的细胞旁路转运过程的稀释作用；同时，葡萄糖氧化酶活性具有明显的pH依赖性。基于此，团队构建了pH辅助校正模型，实现对酶活性变化和汗液稀释效应的动态补偿，并结合两点标定方法建立个体化预测模型，将汗液信号准确转换为血糖浓度。在器件方面，团队基于激光诱导石墨烯（LIG）构建多孔电极，并通过原位沉积金纳米颗粒提升电化学活性，集成葡萄糖与pH双传感单元、微流控汗液采集结构及无线数据模块，形成可贴附皮肤的柔性监测系统（图1）。在5名健康志愿者和4名糖尿病患者中的运动验证结果显示，经pH模型校正后，预测血糖与参考连续血糖监测值的相关系数由0.85提升至0.95，平均误差显著降低，Clarke误差网格中A区
2026 04.30

长春应化所在超声触发纳米药物深层肿瘤渗透方面取得重要进展

中国科学院长春应用化学研究所在利用超声触发纳米药物电荷反转以增强实体瘤深层渗透的研究中取得重要进展。研究团队首次揭示了香豆素衍生的氨基甲酸酯键的超声响应裂解机制，并创新性地将该结构用于构建可超声遥控的电荷反转纳米递送系统。该系统在低强度超声作用下发生快速电荷翻转，激活高尔基体依赖性迭代转胞吞通路，最终实现了纳米药物在实体瘤中的深度穿透与高效低毒治疗（图1）。相关研究成果以“Ultrasound-Triggered Charge-Reversal Nanoparticles via Golgi-Dependent Iterative Transcytosis for Enhanced Deep Tumor Penetration”为题，发表于《ACS Nano》。图1. 超声触发电荷反转纳米颗粒通过高尔基体依赖性迭代转胞吞作用实现深层肿瘤渗透的工作机制示意图长期以来，实体瘤内致密的细胞外基质与高间质流体压力构成了纳米药物向肿瘤深部递送的核心屏障，导致药物难以在肿瘤核心区域达到有效治疗浓度。传统的肿瘤微环境（pH、酶）响应型电荷翻转策略常受限于肿瘤异质性及响应动力学缓慢，难以实现药物的均匀
2026 04.30

科学岛团队在二维超导迈斯纳效应探测方面取得重要进展

近期，中国科学院合肥物质院强磁场中心联合南京大学、燕山大学，在二维超导迈斯纳效应探测方面取得突破性进展。该成果实现了对微米尺度二维范德华超导抗磁信号的高灵敏探测，为深入理解低维超导本征物性提供了关键实验支撑。相关成果以“Probing the Meissner effect in microscale two-dimensional van der Waals superconductors”为题，发表于Advanced Materials。二维范德瓦尔斯超导因其低维量子效应和丰富的非常规物理性质，成为当前凝聚态物理研究的前沿热点。然而，由于其体积极小、磁信号极其微弱，其超导性长期以来主要依赖电输运中的零电阻特征进行判定，而作为超导两大重要判据之一的迈斯纳效应却难以直接观测，限制了对其超导物性的深入理解。针对这一关键问题，研究团队基于前期自主发展的紧凑型动态磁扭矩探测技术，建立了一套适用于各向异性超导体系的高灵敏磁测方法与理论模型，实现了磁化强度、磁化率及抗磁屏蔽效率等关键物理量的定量提取。该技术磁矩灵敏度达到约1.1×10-17A·m2@1T，交流磁化率灵敏度达到9.4×10-17A
2026 04.30

苏州医工所研发用于AI动态信息加密的超长余辉硅纳米点复合材料

室温磷光（RTP）材料因其具有长寿命、大斯托克斯位移及极低的背景荧光干扰等优势，在生物成像、信息加密和光电子器件等领域展现出广阔的应用前景。然而，磷光发射过程通常依赖于高效的系间窜越，且三重态激子易受到分子振动引发的非辐射跃迁影响，导致磷光材料的量子产率与磷光寿命之间长期存在内在权衡关系。这一关键问题限制了磷光材料的进一步发展与应用。因此，探索能够同时实现高磷光量子产率和超长磷光寿命的材料设计策略，具有重要的科学意义和应用价值。针对这一难题，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所董文飞研究员团队创新性提出一种“高产率发光中心+双功能刚性基质”的协同构建策略，成功制备出一种基于硅纳米点（SiNDs）的高性能长寿命磷光材料。前期研究成果（Chem. Eng. J. 2023, 470, 144349.）表明SiNDs的高量子产率特性具备开发高性能磷光材料的潜力。在此基础上，研究团队针对磷光发射对“刚性微环境”的核心需求，对材料结构进行了优化设计。在本研究中，硅纳米点被固定于由熔融尿素和脲醛树脂组成的双功能复合基质之中。其中熔融尿素提供了有效的空间限域作用，而脲醛树脂则构建了丰富的氢键网络。二
2026 04.30

苏州纳米所开展激子极化激元相位梯度超表面研究

激子极化激元（Exciton-Polaritons）是由光子和激子相干杂化形成的半光半物质的准粒子，它兼具光子的长程相干传播能力与激子的强场局域特性，为高密度集成光子器件的发展开辟了新路径。然而，当前激子极化激元体系仍缺乏像素级的相位调控自由度，这极大地限制了对其波前的精准操控。针对这一核心挑战，中国科学院苏州纳米所张兴旺团队将二硫化钨（WS2）薄膜进行图形化处理，构建了相位梯度超构表面。其中，椭圆形WS2纳米盘支持的米氏谐振与材料本征A激子在室温下发生强耦合，形成了拉比劈裂能高达150 meV的自杂化激子极化激元。这一设计带来了双重优势：一方面将场高效束缚在亚波长尺度，另一方面利用椭圆结构的强双折射特性显著提升了圆偏振光的转换效率。图1：激子极化激元超表面工作原理示意图在此基础上，团队进一步引入几何相位原理，通过精确控制每个纳米椭圆盘的面内取向角，实现了出射信号0至2π的全相位连续覆盖。凭借这一像素级的波前调控能力，实验清晰观测到极化激元透射信号的异常折射与聚焦现象。这项工作将激子极化激元的强场束缚与超表面的灵活波前调控有机融合：极化激元增强了超原子的光场局域与偏振转换效率，并有效抑
2026 04.30

苏州医工所在拉曼光谱跨域智能分析研究中取得进展

拉曼光谱因具有无标记、非破坏和分子指纹识别等优势，在生物医学检测、微生物识别和材料分析等领域展现出重要应用潜力。然而，在实际应用中，受仪器硬件差异、实验批次波动及样本生物多样性等因素影响，不同来源拉曼光谱数据之间往往存在峰位、强度分布及背景形态等差异。即便经过常规校准和预处理，这种光谱差异仍会显著削弱分析模型在真实场景中的稳定性和泛化能力，成为制约拉曼光谱智能分析走向临床和工程应用的关键瓶颈。针对这一共性难问题，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所宋一之研究团队提出了一种面向拉曼光谱跨域迁移的拉曼光谱分类差异模型（Raman Spectral Classification Discrepancy Model, RSCDM）。该方法基于无监督领域自适应思想，构建了“特征提取器+双分类器”协同框架，通过主动放大并逐步缩小两个分类器对目标域样本的预测差异，动态识别偏离源域分布的样本，并引导模型完成面向任务决策边界的特征对齐，从而有效缓解跨批次、跨样本和跨仪器引起的光谱差异问题。在基于拉曼光谱的病原菌种鉴定任务中，显著提升了模型在复杂多菌种分类场景下的识别稳定性、准确性和泛化能力。该研究的核心
2026 04.30

金属所团队在金属离子团簇材料组装及生物功能研究取得新进展

金属离子团簇材料广泛存在于人体骨骼、血液中，凭借其可控的生物降解特性及优异的生物相容性、生物活性，已在骨缺损修复、口腔硬组织再生等领域展现出重大的临床治疗潜力。然而，该类材料固有的热力学亚稳态特征、自发晶化趋势、以及尚不明确的生物学作用机制，严重制约了其临床广泛应用。近期，中国科学院金属研究所仿生医用材料课题组张兴研究员团队在前期提出聚丙烯酸分子调控金属磷酸盐团簇热稳定性（Bioactive Materials 6 (2021) 2303-2314）及锌掺杂非晶磷酸钙（ACZP）团簇的骨免疫调节再生机制（Journal of Materials Science Technology 226 (2025) 320-333；Bioactive Materials 52 (2025) 829-844）研究基础上，进一步深入探究金属离子团簇在大尺寸骨缺损修复中的生物功能，以解决该领域长期面临的支架材料难以兼顾足够力学支撑与优异生物活性的核心瓶颈难题。该研究受螳螂虾附肢中“马鞍”外层高矿化、内层富有机相的梯度层状结构启发，以ACZP为核心组装活性单元，通过多级组装策略构建一种集“结构仿生”、“
2026 04.30

科学岛团队在高效稳定倒置型钙钛矿太阳能电池研究方面取得新进展

近期，中国科学院合肥物质院固体所陈冲研究员团队在钙钛矿太阳能电池效率与稳定性协同提升研究方面取得重要进展。研究团队创新性地提出了一种基于还原型谷胱甘肽（GSH）多功能添加剂的“动态调控+静态防护”协同稳定策略，有效缓解了倒置型钙钛矿太阳能电池长期存在的效率与稳定性难以兼顾的核心难题。相关研究成果以“Multifunctional Glutathione Enables ISOS-Robust Inverted Perovskite Solar Cells via Dipole Engineering and Redox-Driven Self-Healing”为题，发表在Advanced Materials上。近年来，倒置型（p-i-n）钙钛矿太阳能电池凭借自组装单分子层（SAM）作为空穴传输材料，展现出低寄生吸收、高透光性、高效缺陷钝化等突出优势，器件认证光电转换效率已突破27%，成为高效、低成本光伏技术的核心研究方向之一。然而，基于SAM的倒置型钙钛矿器件长期存在效率-稳定性权衡的核心难题：在紫外照射、高温、高湿等实际运行环境下，SAM与基底间的羟基锚定键易发生断裂，分子层易出现脱

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