材料科学技术

本文系中国大百科全书出版社即将出版的《材料科学技术百科全书》的总论。全篇共分六部分,约17000字。因篇幅所限,本刊仅摘其中两部分并作适当删减发表,以飨读者。     

工程材料

正猪笼草口缘区表面水的连续定向输运机制北京航空航天大学陈华伟教授,张德远教授和江雷院士等发现在猪笼草捕虫笼的口缘表面可以实现水的连续、定向流动,这种流动的驱动力主要来自于口缘表面两级沟槽内的楔形盲孔结构的梯度内楔角产生的梯度泰勒毛细升力,而液体的反向运动会被盲孔尖锐的外边缘阻挡,两种效应产生了定向快速的液体运输,相关结果发表在《自然》杂志上。该研究成果揭     

材料革命

材料,历来是人类进步的重要里程碑,文明的支柱。人类发展的各个历史时期都可以以其所使用的材料来标识,如“石器时代”、“青铜器时代”、“铁器时代”等。随着人类文明的不断进步,材料革命的周期日益缩短,远古的石器时代以万年计,铜器     

生物陶瓷材料

中央电视台某个节目是这样报导的:如果你牙齿脱落,换上了假牙,会是什么感觉?不仅不舒服,而且咀嚼用力时,牙齿可能会再度脱落.     

分子材料

1 引言新材料的出现往往来自于对物质特殊物理化学性质的研究结果。目前,人们已合成了近千万种有机化合物,并且以每年合成十几万种新的有机化合物的速度在发展。在如此众多的有机固体中究竟有哪些物理化学性质为人们所感兴趣,又怎样提供了其利用的机遇呢?除结构材料之外,可有以下几种简单的对应关系:有机固态光化学反应——光信息储存,固态反应——化学传感器,有机铁磁性——磁、磁光记录,液晶现象——电子显示.     

器件材料

可逆单分子光电子开关器件北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组联合美国宾夕法尼亚大学Abraham Nitzan教授课题组、北京大学信息科学技术学院徐洪起教授课题组及其他合作者,利用二芳烯分子为功能中心、石墨烯为电极成功实现了可逆单分子光电子开关器件的构建,该研究成果于发表于《科学》杂志。利用单个分子构建电子器件有希望突破目前半导体器件微小化发展中的瓶颈,其中实现可控的单分子电子开关功能是验证分子能否作为核心组件应用到电子器件中的关键步骤。     

高分子材料

在21世纪,面对环境、能源、医药等愈演愈烈的全球性挑战,高分子材料在凸显其多功能及制造和价格优势的同时,也对其科研和发展提出了更高的要求,本文对大家比较熟悉也比较关心的若干方向做了简要评述。     

超微粒材料

超微粒材料是材料的一个新种类。现在它已在磁记录、化学反应的催化、润滑剂制造、隐形飞机涂料制造,甚至人工肾脏制造等方面获得了重要应用。 所谓超微粒材料,指的是粒度在10～1000埃的超微粒。这种材料的特性既不同于原子,又不同于结晶体,可以说它是一种不同于本体材料的新材料。 金属的超微粒,从外观上看像煤油灯灯顶盖上所积聚的煤黑,根本没有金属的光泽性。即使使用光学显     

生物化材料

自然界有许多动物都具有再生与修复能力,如海参在抛出内脏诱敌后不久又会重新长出一副内脏;蜥蜴在被砍掉尾巴后也能够再生;人类在划伤皮肤或骨折后也能在一定程度上愈合,但这种创伤修复能力是很有限的。长期以来,人们一直希望致力于研究能够使损伤、病     

先进材料

正高功率旋转电荷泵浦摩擦纳米发电机中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士团队成功将电荷泵浦策略应用于旋转式摩擦纳米发电机(Rotary charge pumping triboelectric nanogenerator,RC-TENG)中,实现了低频激励下的高输出性能。研究论文发表于Advanced Energy     

生物医学材料

生物医学材料又称生物材料,其研究与开发始于本世纪30年代,在近20年内得到了飞速发展。它已被许多国家列为高技术新材料发展规划,并迅速成为竞争激烈的世界性高技术关键新材料的重要领域之一;它对于人类的健康生活和国家的经济及社会和谐发展,均具有重要意义。     

泡沫材料

“泡沫塑料”。是一种以普通的聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯为原料,采用普通的注塑成型工艺,其表面是有一定厚度的不发泡层,内芯是充满蜂窝状的纵横交织的低发泡体。它表面光滑,带有自然木纹,经过喷涂润色,木质感强,适用于仿木制品,如制作内门、门框、窗框等,它与木制品相比,具有质轻、不吸水、负荷力大等优点。     

器件材料

正一种基于"磁扭电"效应的新型磁场传感器西安交通大学电子科学与工程学院刘明教授课题组设计了一种基于"磁扭电"效应的新型磁场传感器,该传感器采用了一种全新的力-电耦合结构,能够将磁扭矩转化成应力,并施加在压电材料上,实现了磁场作用下电信号的输出。相关研究成果发表于IEEETransactionsonIndustrialElectronics。该器件的结构通过有限元仿真软件优化后,可有效去除干扰信号,提高输出信号的纯度;力-电耦合结构可显著改善输出信号对探测方向的敏感性。基于"磁扭电"效应,课题组开发了可用于二维平面磁场大小和方向探测的磁电罗盘,该传感器可同时测量面内交流磁场的强度和方向。     

材料研究

陶瓷气凝胶极端隔热多功能材料哈尔滨工业大学土木学院李惠和徐翔教授在陶瓷气凝胶隔热领域取得新成果。相关成果发表于《自然》（Nature）。传统陶瓷气凝胶超隔热材料存在困扰其近百年的“力热互斥”瓶颈难题,例如陶瓷无定形态增韧的同时引发高温析晶粉化、低热膨胀效应受困于结构几何构型和力学特性、力热协同增强的同时牺牲隔热性能、低密度降低声子传热的同时无法有效阻隔高温热辐射等,     

工程材料与材料成型工艺教学浅谈

根据《工程材料与材料成型工艺》课程特点,结合实际的教学教学经验,对教学方法进行了总结和分析,使该课程教学取得更好的效果。     

材料化学——从原子到高技术材料

现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。可以说任何高科技的进步都离不开新材料的开发和利用。因而材料科学被公认为21世纪六大高科技领域(生物工程,信息,能源,材料,空间和海洋)的基石。 所谓材料,就是构造成人类生活中各种器物所用的物料。人类的文明是从使用地球上的岩石作为工具开始的。从石器时代发展到青铜器时代,又进化到铁器时代直至陶瓷时代。在这一过程中,化学的前身矿物晶体学及相关冶炼技术起着关键的作用。当社会进入到     

纤维艺术的材料应用及材料魅力

纤维艺术是我国一种比较古老但是又年轻的艺术表现形式,最开始这项艺术方式起源于西方古老的壁毯艺术,后期在慢慢的长期发展中逐渐又吸收和融合了世界上先进的纺织文化,通过各种现代艺术观念的结合和碰撞,其在材料的应用上逐渐受到了现代科学成果的影响,在当今社会中已经发展成为一种全新的艺术形式。针对这种情况,对纤维艺术展开研究,全面分析其在材料应用上和材料自身的魅力所在,以便促进这项艺术形式的良好发展。