中科智慧生态产业发展研究中心

热电技术可利用人体与环境或环境与环境之间的微小温差发电，具有体积小、无噪音、可靠性高等优点，在柔性电子和物联网自供电领域具有应用前景。但是，柔性电子和物联网通常在室内无风环境工作，且其内部高度集成和空间狭小的特点限制了金属翅片等外部散热装置的使用，导致热电器件上所能建立的温差通常较小，造成低的输出性能。以Bi2Te3基热电器件为例，当其佩戴在人体时，电压密度通常低于20 mVcm-2，功率密度低于10 μWcm-2，无法满足实际应用需求。当前，如何选取匹配的热电材料以提高热电器件的输出性能是热电技术在柔性电子和物联网领

2025-07-24

当前，开发可再生的生物基材料是替代传统塑料、推动可持续发展的关键路径之一。作为颇具潜力的生物基平台化合物之一，2,5-呋喃二甲酸基聚酯却受困于强度-韧性-阻隔性的“性能三角”权衡难题。中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研团队在前期聚酯复合材料空间限域组装、分子-界面协同强化、原位催化-复合一体化等成果的基础上，提出了纳米限域结晶策略，来构筑高性能仿生伪矿化聚酯材料。研究团队通过设计并原位合成的二氧化钛纳米颗粒接枝超大长径比氮化硼纳米片作为层状模板，诱导聚呋喃二甲酸丁二醇酯在二维纳米空间内进行原位受限结

2025-07-23

氮化镓（GaN）基电子器件具有高频、高效、耐高温及抗辐射等特性，是下一代高效电力电子与射频电子系统的核心支撑器件，已在5G/6G通信、智能消费电子等领域凸显出应用优势。GaN基器件主要基于异质外延材料制作，由于外延衬底与GaN基外延层（如AlGaN/GaN异质结构）间严重的晶格失配和热失配，GaN基异质结构外延薄膜不可避免地存在高密度线性位错（约108cm-2），远高于硅和碳化硅等半导体材料。螺位错、刃位错以及两者的混合位错是GaN基异质外延中最主要的位错类型，这些位错诱导的漏电与可靠性退化问题是制约GaN基电子器件向更高电压和更大功

2025-07-22

闪烁材料是可被特种射线如X射线、γ射线、中子等激发产生紫外或可见光的功能材料，具备优异的辐射探测能力，可用于石油资源勘探、医学影像、工业探伤等领域。中国科学院理化技术研究所孙承华团队聚焦于钙钛矿等闪烁材料的合成、发光性能调控及其在X射线、γ射线、中子、质子成像领域的研究并取得系列成果。其中，快中子射线具有更高的能量和极强的穿透能力，使其在检测大型和高密度设备的内部结构和低密度缺陷方面发挥重要作用，但快中子照相技术的分辨率难以提升，是阻碍快中子成像技术推广应用的瓶颈。近日，该团队通过一步无溶剂熔融淬

2025-07-16

富勒烯（C60）因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是，C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此，如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日，中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员，在制备石墨烯量子点研究方面取得进展。该团队结合原位热退火与非接触原子力显微技术，在金属Pt(111)表面捕获到稳定的C60二聚体，并揭示了这种二聚体向石墨烯量子点乃至更大尺寸石墨烯片的完整演化路径。研究发现，当在800 K下进行退火时，

2025-07-09

近期，暗物质粒子探测卫星“悟空”号国际合作组在高能宇宙线能谱测量方面取得进展，获得了宇宙射线硼元素在10 GeV/n–8 TeV/n的微分通量谱，首次发现了182 GeV/n附近能谱“硬化”的现象。“悟空”号具有覆盖能段宽、能量测量准、粒子鉴别能力强等技术优势，比此前的空间实验观测能区拓宽了一倍以上。位于“悟空”号最顶端的塑料闪烁体探测阵列由中国科学院近代物理研究所研制。塑料闪烁体探测阵列的电荷分辨达到国际同类探测器的先进水平，是“悟空”号实现宇宙射线核素鉴别的核心探测器。该研究基于“悟空”号，以8倍标准差显著度观测到硼

2025-07-01

近日，中国科学院电工研究所邵涛研究团队在温室气体资源化利用领域获进展，通过等离子体催化，一步转化CO2/CH4为高附加值醇类化学品。在温室气体资源化利用中，热催化将CO2/CH4转化为酸类、醇类、酮类等液态产物比较困难，该类反应通常在700°C以上进行，需要两步制取，能耗巨大，且高温易导致催化剂失活。等离子体催化可实现温和条件下CO2/CH4转化，一步制取液态产物。当前，等离子体催化CO2/CH4转化仍面临液态产物选择性较低，反应过程复杂，机制解耦困难等问题。研究团队采用纳秒脉冲放电等离子体技术实现了CO2/CH4的精准活化，创新性设

2025-05-30

近日，中国科学院大连化学物理研究所叶茂与刘中民团队，联合福州大学教授鲍晓军与朱海波团队，在分子筛纳米孔道传递领域取得重要进展。大量工业催化研究与实践表明，分子筛限域纳米孔道能够精准调控客体分子的扩散与迁移动力学，从而提高催化剂的活性、选择性与稳定性。深刻理解并定量描述分子筛孔道内客体分子的限域传递与反应耦合过程，是工业分子筛催化剂设计和优化的关键。传统的理论计算方法如密度泛函理论或分子动力学模拟仅能够模拟有限局域空间内客体分子的限域传递过程，难以反映催化剂载体的尺寸效应。针对分子筛催化剂，建立限

2025-05-29

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所与中国工程物理研究院激光聚变研究中心、中国科学院近代物理研究所、中国科学院高能物理研究所、中国科学技术大学等合作，依托上海超强超短激光实验装置（SULF）开展合作实验，利用超快激光尾场加速产生的GeV量级高能电子束与转换靶作用，国际首次完成了台式化缪子源的实验验证。缪子是标准模型中组成物质世界的基本粒子之一，属于第二代轻子。它的质量为电子的207倍，被称为“胖电子”，在真空中静止时的寿命约为2.2微秒，衰变产生一个电子和两个中微子。缪子是基础物理和应用物理研究的热点，其稀

2025-05-28

碳水化合物作为自然界最丰富的物质之一，既是人类主要能量来源，也是生产食品、药品、材料和化学品的原料基础。当前碳水化合物生产仍高度依赖植物种植，开发不依赖生物资源的二氧化碳转化碳水化合物技术路线具重要意义与挑战性。中国科学院天津工业生物技术研究所研究团队在前期人工转化二氧化碳合成己糖研究工作基础上，设计构建了非天然蔗糖合成途径，与自然合成途径相比，反应步骤和ATP消耗显著降低。研究针对途径中的关键酶进行分子改造，催化效率提升70倍。围绕体外生物转化体系中的多酶适配性研究，科研人员开发循环扫描迭代进化方法

2025-05-27