科研进展

首页科研进展

2026 03.10

苏州纳米所二维半导体纳米空隙谐振发光器件研究获进展

随着高分辨率、高亮度发光显示技术需求的日益增长，推动发光器件尺寸迈向微米甚至纳米级已成为迫切需求。二维半导体作为极具潜力的纳米发光材料，虽拥有优异的激子发光特性，却因其原子级厚度导致光与物质相互作用极弱，发光效率受限。传统上通过集成金属或介质纳米结构来增强发光的方法，往往面临器件尺寸过大、视场角太小或引入界面缺陷、介电屏蔽效应等问题，严重制约了发光性能。针对上述问题，中国科学院苏州纳米所张兴旺团队通过对单层二硫化钨与硅基纳米米氏空隙（Mie Void）谐振腔的集成，成功构建出一种新型二维半导体纳米激子发光器件。该结构利用纳米空隙谐振腔中局域化的空气模式，有效隔绝了周围高折射率材料引起的色散与损耗。同时，二维半导体在纳米空隙上方处于悬空状态，从根本上解决了界面接触导致的发光抑制难题。此外，纳米空隙谐振腔中形成的强局域电场发布能够与悬空的二维半导体高效耦合，从而将激子发光强度提升了两个量级，并显著增大了发光角度范围。最终在实验上实现了高分辨率、宽视场的发光显示器件，有望推动基于二维半导体的纳米发光显示技术的发展。该工作以Mie-Void-Enabled WS2 Excitonic Emit
2026 03.10

金属所在纳米金属三维晶界结构表征研究取得新进展

晶界作为多晶金属中最重要的界面缺陷之一，对材料的力学性能、热稳定性以及扩散行为具有决定性作用。随着晶粒尺寸降低至纳米尺度，晶界体积分数显著增加，其结构特征和演化行为在很大程度上决定了纳米晶金属的稳定性和性能。然而，晶界在三维空间中的几何形貌和晶体学特征长期难以直接解析。传统的扫描电子显微镜或透射电子显微镜等表征方法只能提供二维投影或表面信息，难以准确获得晶界在三维空间中的真实结构，这在很大程度上限制了对纳米晶金属结构演化机制的深入理解。近日，中国科学院金属研究所李秀艳研究员与杜奎研究员合作，在纳米金属三维晶界结构表征方面取得进展。研究团队发展了一种暗场电子层析成像方法（Dark-Field Electron Tomography for Nanograins，DFET-Nano），实现了纳米晶粒三维形貌与晶体学取向的同步重构，并能够定量解析晶界面取向及其曲率特征。相关研究成果以“Revealing grain boundary plane and curvature of nanostructured metals in three-dimensional space with sub
2026 03.10

苏州医工所在安全型高频纳秒脉冲消融系统研制方面取得新进展

近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所（以下简称“苏州医工所”）生物电课题组在纳秒脉冲电场消融（nsPFA）技术领域取得重要进展。团队提出了一种模块化、本质安全型的高频双极纳秒脉冲发生器拓扑架构，有效解决了复杂动态生物负载下的能量稳定投送与系统安全性难题。相关研究成果以 “A Modular, Inherently Safe High-Frequency Bipolar Nanosecond Pulse Generator for Complex Dynamic Biological Loads” 为题，发表于电力电子领域国际顶级期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》 (IEEE TPEL, 中国科学院一区 TOP, IF=6.5) 。纳秒脉冲电场消融（nsPFA）作为一种前沿非热消融技术，因其脉宽极窄，几乎消除了微秒级脉冲固有的严重神经肌肉刺激，在无需全麻的情况下即可进行房颤治疗和肿瘤消融，已临床应用中展现出显著优势。然而，从微秒级向纳秒级的跨越对脉冲发生器提出了严苛挑战。一方面是安全与性能的矛盾，临床要求设备具备数千伏高压与纳秒级
2026 03.10

长春应化所在手性金纳米晶与手性光学响应调控研究中取得重要进展

中国科学院长春应用化学研究所在手性金属纳米晶的精准结构调控及其手性光学性质调制领域取得重要进展。牛文新团队成功发展了一种基于表面活性剂层工程的调控策略，在不改变手性诱导剂构型的前提下，实现了螺旋金纳米晶生长路径的可控切换及其手性光学响应的定向反转，为手性等离激元纳米材料的设计与调控提供了新的研究思路。相关研究成果以“Surfactant-Layer Engineering Enables Growth Pathway Switching and Reversal of Chiroptical Activity in Helicoid Gold Nanocrystals”为题，发表于国际权威期刊《Journal of the American Chemical Society》。手性纳米结构中，几何构型与光–物质相互作用之间的耦合关系是决定其光学响应的重要因素。螺旋金纳米晶因其三维不对称结构能够约束等离激元振荡轨迹，被认为是研究手性等离激元效应的典型模型体系。然而，现有螺旋金纳米晶的合成方法通常依赖手性诱导剂的对映体构型来调控其手性形态与光学信号，普遍面临手性分子来源受限、成本高以及难以
2026 03.10

长春应化所在神经化学信号动态监测领域取得重要突破

中国科学院长春应用化学研究所在脑胶质瘤发病过程中神经化学信号精准动态监测领域取得重要进展。逯乐慧研究员团队的刘辰博士与湖南大学刘艳岚教授合作构建了一种基于高选择性传感平台的植入式神经探针，结合磁共振成像（MRI）的空间分辨能力与脑电记录（EEG）的功能解析，实现了胶质母细胞瘤（GBM）浸润脑区内多巴胺（DA）动态的原位、长期监测。相关研究成果以Carbon-Coordinated Cobalt Electrochemical Nanoplatform Enables in Vivo Selective Monitoring of Neurochemical Dysregulation in Glioblastoma-Infiltrated Brain为题，发表于国际权威化学期刊《Journal of the American Chemical Society》。植入式神经探针作为脑机接口的核心前端元件，其信号捕获能力直接决定了脑机交互的精度与可靠性。然而，当面对胶质母细胞瘤这一致命的原发性恶性脑肿瘤时，植入式脑机接口面临严峻挑战：肿瘤微环境中复杂的化学成分（高浓度抗坏血酸AA、氧化应激
2026 03.10

苏州纳米所水凝胶的热管理机制与应用取得进展

在全球能源需求持续增长与低碳转型的背景下，发展高效、自适应且可持续的热管理技术已成为多领域的挑战。水在自然界中具有独特而重要的热物理特性，凭借其较高的比热容和汽化潜热，水在调控环境温度、维持人体热平衡以及缓解热波动等方面发挥着关键作用。然而，水的直接应用在工程场景中往往受到结构稳定性、可控性和持续性的限制，如何在材料层面高效利用水的热调节能力，是热管理领域关注有待突破的问题。近年来，水凝胶作为一种由三维高分子网络与大量水分构成的软物质体系，为水基热管理提供了新的材料途径。水凝胶能够在保持高含水量的同时，实现对水分分布、迁移与相变行为的有效调控，在蒸发致冷、热储存、导热调节和辐射制冷等多个方面展现出独特优势，从而解决可穿戴热管理、建筑节能、器件散热等领域的热调控瓶颈。为此，围绕水凝胶在热管理领域的基础科学问题与应用探索，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王锦研究员等近年来开展了系统研究。团队此前探索了水凝胶在光热转换热管理与相关场景中的应用，阐明了水凝胶通过光热/相变转化和结构设计实现多机制协同热调控的基本规律(Sci. China Mater.2025, 68, 2014–2023
2026 03.10

SHMFF用户表面卤素钝化赋能超稳定高效光活化甲醇

近日，稳态强磁场实验装置(SHMFF)用户中国科学技术大学谢毅院士、张晓东教授团队提出了一种表面卤素（Cl、Br和I）钝化策略以提高光催化剂稳定性。该策略可提供抵御化学侵蚀的保护屏障，防止氧化和还原性的表面降解。相关成果以“Surface Halogen Passivation Enables Ultra-Stable Metal Sulfide for Efficient Methanol Photoactivation”为题发表于Journal of the American Chemical Society。SHMFF所属电子顺磁共振谱仪（EPR）从自由基机制和材料稳定性两个层面，为该研究光催化性能提升提供了关键实验证据。图1. 卤素钝化的催化剂近年来，过渡金属硫化物因其在光催化小分子活化制备高附加值化学品方面的潜力而备受关注，但其实际应用受制于严重的光腐蚀问题：光生电子和空穴分别攻击金属离子和硫离子，导致催化剂表面离子溶出、结构崩塌和快速失活。尽管已有贵金属沉积、有机配体修饰等保护策略，但这些方法往往成本高昂或牺牲催化活性。基于此，研究团队提出了一种表面卤素（Cl、Br和I）钝
2026 03.10

科学岛团队揭示高比能梯度富锂锰基正极反应机制

近期，中国科学院合肥物质院固体所赵邦传研究员团队联合温州大学肖遥教授，采用组分梯度策略实现了对富锂锰基锂离子电池正极材料内部应力分布与电子结构的精准调控，并借助电池原位磁性技术，揭示了材料在电化学反应过程中磁结构的演化规律与反应机制。相关研究成果以“In Situ Magnetism Decoupling Gradient-Regulated Mn─O Interaction Mechanism on Stabilizing Li-Rich Cathodes”为题发表于Nano Letters。为突破电动汽车的续航瓶颈，满足规模储能对高能量密度电池的迫切需求，开发下一代高能量密度锂离子电池正极材料已成为能源材料研究领域的核心课题。富锂锰基正极材料由于具有独特的阴、阳离子协同氧化还原特性，可实现超过300 mAh g-1的可逆比容量，被认为是推动锂离子电池能量密度迈向500 Wh kg-1级别的最具潜力的候选材料之一。然而，晶格氧参与氧化还原过程也带来系列问题，如首次库伦效率低、电压衰减严重、反应动力学缓慢以及过渡金属离子迁移等，严重制约了其实际应用与产业化进程。因此，深入理解并精准调控
2026 03.10

科学岛团队研发图形化ITO膜臭氧传感器实现ppb级臭氧精准检测

近日，中国科学院合肥物质院安光所孟钢研究员团队与山西大学卢华东教授、安徽大学郭庆川教授团队开展合作，以常规氧化铟锡（ITO）玻璃为基体，采用飞秒激光刻蚀与等离子体刻蚀工艺，设计了基于图形化ITO膜的臭氧（O3）传感器。该传感器凭借独特的自加热设计和等离子体表面改性技术，实现了对ppb级（十亿分之一）O3的精准、快速、稳定监测。相关成果以“Self-Heating of Top-Down Manufactured ITO Sensors for Accurately Monitoring ppb-Level O3”为题，发表在Nano Letters上。近地面臭氧污染仍是当前大气监测的重点，开发微型环境级（ppb）O3传感器备受关注。针对传统金属氧化物半导体（MOS）臭氧传感器面临的外部加热易分解臭氧、湿度干扰大、晶圆级量产一致性差等问题，团队提出了全新的自上而下的自加热ITO传感器制造策略。该工艺以商用ITO玻璃为基底，通过飞秒激光刻蚀形成蛇形电极结构；采用氩氢（Ar/H2）等离子体刻蚀将平滑的ITO膜粗糙化，以提升O3的吸附及电荷交换；激光切片后最终制成尺寸仅为1.4×2.1×0.3
2026 03.10

科学岛团队在水稻分蘖角调控的分子机制研究方面取得新进展

近日，中国科学院合肥物质院智能所离子束作物种质创制及利用团队利用离子束创制的水稻分蘖角增大突变体ita1，解析了LPA1-ITA1-BRXL4分子模块调控水稻分蘖角形成的新机制。研究成果以“TheLPA1-ITA1-BRXL4module regulates shoot gravitropism and tiller angle in rice”为题，在线发表于植物科学领域Top期刊Plant Communications。水稻株型是决定作物产量潜力和适应性的关键农艺性状，其中分蘖角是影响群体结构、光能利用效率和种植密度的重要因素。尽管近年来已有多个调控分蘖角的基因被报道，但其上游转录调控网络及与重力感应、激素分布之间的分子联系仍不清晰。系统解析分蘖角形成的分子机制，对于构建理想株型和推进水稻分子设计育种具有重要意义。研究团队利用重离子束诱变技术筛选获得了一个分蘖角显著增大的水稻突变体ita1。通过图位克隆和遗传互补分析，发现该突变体中ITA1基因启动子区域发生740 bp缺失，导致ITA1表达显著上调，从而引起分蘖角增大（图1）。进一步遗传学与转基因实验表明，ITA1编码一个MYB家

每页 10 记录总共 700 记录
第一页 <<上一页下一页>> 尾页
页码 3/70 跳转到