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盘点:2017年高校发表的十项重要成果!

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今天我们一起盘点十项2017年高校发表的重要成果,点击蓝色标题可查看详细介绍。

1、《Nature》北科大研制出2.2GPa超高强钢!塑性良好,大幅削减成本

本文利用Ni(Al,Fe)析出物进行强化制备了一系列超高强钢,强度最高达2.2GPa,还具有很好的塑性(大约8.2%)。与传统马氏体时效钢相比,本文报道的钢中析出物的化学成分用廉价质轻的Al等元素代替高成本而又必须的合金元素,如Co、Ti,因此能大幅度削减成本。本文这类钢的强化机制是基于最低晶格错配实现最大化析出分散和高剪切应力(指位错切过共格析出物时所必须的力,从而导致塑性变形),作者认为这种晶格错配的设计理念或许可以应用于其他金属合金。

2、《Science》北科大等合作研制出:屈服强度2.2GPa的超级钢!

2017年08月《Science》期刊发表了由京港台三地的钢铁科学家发明的D&P超级钢,就是这一从未停滞的梦想的一次成功尝试,实现了屈服强度超过2GPa的钢铁材料延展性的显著提升。这是北科大在超高强钢领域又一次突破。该超级钢首先实现了力学性能上的巨大跃升,达到前所未有的2.2GPa屈服强度和16%的均匀延伸率。对比于现有的金属材料,此次研发的D&P钢具有最优的强度和延展性的结合,在大部分屈服强度高于2.0GPa以上的金属材料中,此次所研发的D&P钢具有不可比拟的延展性。

3、《Nature》香港城市大学:重大突破!全球首创3.3GPa最强镁合金

香港城市大学吕坚教授团队近日在材料研究取得重大突破,全球首次制备出了超纳镁合金材料。这种结构使得镁合金具备3.3GPa的超高强度,达到了近理论值E/20(其中,E为材料的杨氏模量)。这种尖端新型材料的强度比现有超强镁合金晶体材料高出十倍!变形能力较镁基金属玻璃高两倍,并可发展成为生物降解植入材料。

4、《Nature》北大:重大突破!制备氢燃料新过程,150℃便可获得极高产氢效率

北京大学化学与分子工程学院马丁课题组与中国科学院大学周武、中国科学院山西煤化所/中科合成油温晓东以及大连理工大学石川等课题组合作,针对甲醇和水液相制氢反应的特点,发展出一种新的铂-碳化钼双功能催化剂,在低温下(150-190℃)获得了极高的产氢效率。

5、《Science》西安交大等:重要发现,突破相变存储速度极限!

该材料利用结构适配且更加稳定的钪碲化学键来加速晶核的孕育过程,显著降低形核过程的随机性,大幅加快结晶化即写入操作速度。与业内性能最好的相变器件相比,钪锑碲器件的操作速度提升超过10多倍,达到了0.7纳秒的高速可逆操作,并且降低操作功耗近10倍。通过材料模拟计算,研究人员清晰地揭示了超快结晶化以及超低功耗的微观机理。这一研究成果对深入理解和调控非晶态材料的形核与生长机制具有重要的指导意义,并为实现我国自主的通用存储器技术奠定了基础。

6、突破:湖南大学第一篇《Science》诞生!

研究成功解决了二维异质结、多异质结及超晶格制备所面临的关键性难题,为进一步的基础研究和潜在应用研究奠定了坚实的基础。该研究使我们具备了观察物质在二维情况下的特殊物理现象、发现新的物理规律的更加坚实的物质基础;也使得各种基于二维电子、光电子的性能更加优良的可穿戴电子设备、柔性电子设备、特高集成度电子设备成为可能。

7、《Nature》北理工:发现有效过滤PM2.5新材料!

经检测,在室温下的空气过滤结果显示,这种材料能有效将空气中的PM2.5和PM10污染物降低99.5%,只有在200摄氏度的条件才会出现较少的效率损失。另外,这种材料在过滤方面的潜在应用还包括家用吸尘器的灰袋,汽车排气管装置领域以及工业超细颗粒物滤除和大规模VOC降解等。

8、《Science》中国科大等:重大突破首次制备出全氧化物人工反铁磁体

Science 杂志的审稿人评价称:“这是一项非常高水准的实验工作”,“当前的研究在样品质量和表征上堪称绝技”,“我认为这些结果非常有趣且潜在地开辟了研究其它氧化物多层膜的一个新方向”。首次观察到从表层和内部各磁性层分步磁化翻转模式,给出了耦合强度随各层厚度及温度的变化规律,以及可能的耦合机制。该工作无疑对氧化物自旋电子学的发展将起到重要的推动作用,同时也为功能氧化物界面的深入探索提供了新的平台和思路。

9、《Science》中山大学关于化工分离的突破性进展!

提出了“控制柔性客体分子构型可反转吸附选择性”的概念,并对系列代表性多孔配位聚合物进行了实验和计算机模拟验证。利用研究团队前期设计合成的多孔配位聚合物MAF-23,实现了反常而且最优的C4碳氢化合物吸附分离顺序。常温常压下将C4碳氢化合物的混合物通过MAF-23填充的固定床吸附装置后,丁二烯最先流出而且纯度很容易达到99.9%,同时避免了常规蒸馏和吸附纯化过程中因加热而产生的丁二烯自聚问题。

10、上海交大五代人30年攻坚研制出:超强纳米陶瓷铝合金!

王浩伟教授团队让铝里“长”出陶瓷,造出了一个陶铝“大力士”,这个“大力士”身轻如燕却力大无穷,比强度和比刚度甚至超过了“太空金属”钛合金,它不仅为具有完全自主知识产权的“中国制造”增添了一个新成员,还有望“四两扛千斤”,带动航空、汽车、高铁领域步入更轻、更节能的新材料时代。

 

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