印刷有机和无机电子器件在传感器、生物电子学和安全应用中继续受到广泛关注。尽管印刷技术通常具有数十微米范围内的典型最小特征尺寸,并且需要在高温下进行后处理程序以增强功能材料的性能,但人们已经研究了许多印刷技术。在此,我们介绍了使用三种不同油墨(半导体 ZnO 以及金属 Pt 和 Ag)进行激光打印,这是一种制造最小特征尺寸低于 1 µ m 的印刷功能电子设备的简便方法。ZnO 打印基于激光诱导热液合成。重要的是,这三种材料中的任何一种在激光打印后都不需要进行任何类型的烧结。为了证明我们方法的多功能性,我们展示了功能二极管、忆阻器和基于 6 × 6 忆阻器交叉结构物理上不可克隆的功能。此外,我们通过结合激光打印和喷墨打印实现了功能晶体管。
光合作用被认为是维持星球生命的基础,而光收获是光系统的第一步,并激活了随后的光化学反应。然而,太阳辐射光谱和叶绿体的吸收曲线之间的不完全匹配限制了光合色素对阳光的完全吸收和利用。在这里,我们设计了两个新的聚集诱导的发射(AIE)活性分子,其活性烷基(TPE-PPO和TPA-TPO),并通过易于的无金属金属“单击”反应实现了对活叶绿体的实质性操纵。由于匹配的光物理特性,AIE发光剂(Aiegens)可以收集有害的紫外线辐射(HUVR)和光合效率低下的辐射(PIR),并进一步将其转化为光合作用的活性辐射(PAR),以吸收叶绿素。结果,共轭的Aiegen-Cloroplasts表现出更好的水分分离能力和三磷酸腺苷(ATP)生成的能力,这是光合作用中重要的产物。这是报道的第一个基于AIEGEN的共轭策略,用于改善太阳能利用率和增强光合作用效率。
定向流体转运对自然界的许多物理过程具有重要意义。如何通过人造材料操纵这一过程仍然是科学家的关键挑战。在这项研究中,Janus织物是通过电钉在螺栓或纱布上的一层聚偏氟化物(PVDF)纳米纤维来构建的。Janus织物两侧的化学组成,形态和表面润湿性的特征是红外光谱,扫描电子显微镜(SEM)和接触角度测量。通过控制PVDF静电纺丝时间,测量了具有不同PVDF厚度的Janus织物的最大静水站。发现PVDF/Gauze对单向水转运更有利,并且水分也可以从疏水侧转移到脑电侧。凭借便捷制备,低成本和单向水/水分传输的优势,可以将本研究中准备的Janus织物用于水分间隔,湿度转移和从空中收集水。
摘要:基于硅(SI)的阳极由于其高理论能力(〜3600 mAh/g)而对下一代锂(Li) - 离子电池都有希望。然而,它们在第一个周期中从初始固体电解质相(SEI)形成中遭受了大量的容量损失。在这里,我们提出了一种原位预定方法,将Li金属网格直接集成到细胞组件中。一系列LI网格被设计为预先构想试剂,这些试剂适用于电池制造中的SI阳极,并自发地添加了电解质。li网格的各种孔隙率构成预定的量相当于控制预定程度。此外,图案的网格设计增强了预定的均匀性。具有优化的预定量,基于SI的原位预定型完整细胞显示150个周期的容量> 30%的能力提高。这项工作提出了一种提高电池性能的便捷预定方法。关键字:锂离子电池,预定,硅阳极
氯离子电池(CIB)为锂离子系统提供了令人信服的替代方案,尤其是在要求成本效益和资源可持续性的应用中。但是,量身定制的电极材料的开发仍然是CIB进步的关键瓶颈。在这项研究中,我们首次通过轻松的机械化学途径合成了一类未开发的基于钙钛矿的材料含钾(K 2 SNCl 6,称为KSC)。制备的KSC经过各种表征技术,以确认其晶体结构和形态。在此,KSC利用锂金属计数器电极在非水CIB构型中表现出有趣的电化学性能。此外,Ex-Situ X射线衍射(XRD)和X射线光电子光谱(XPS)分析揭示了涉及氯离子穿梭的转化反应机制,并在循环过程中提供了对结构进化的见解。此外,密度功能理论(DFT)研究支持了其他降解产物,这些降解产物可能有可能限制这些材料的性能,从而限制了这些材料作为CIB中潜在电池电极的性能。
摘要 航空航天飞机自1903年问世以来,极大地提高了人类的生活质量,扩展了太空爆炸能力,液体推进剂或燃料是航空航天飞机的主要动力来源。对于喷气燃料而言,其能量密度特性对飞机的航程、载重量和性能起着重要作用。因此,高能量密度(HED)燃料的设计和制备越来越受到世界各地研究人员的关注。本文简要介绍了液体喷气燃料和HED燃料的发展,并展示了HED燃料的未来发展方向。为了进一步提高燃料的能量密度,提出了设计和构建多环和染色分子结构的方法。为了突破碳氢燃料的密度限制,在HED燃料中添加含能纳米颗粒以制备纳米流体或凝胶燃料可能提供一种简便有效的方法来显着提高能量密度。这项工作为先进飞机HED燃料的开发提供了前景。
表现出高比容量(2 A g 1 时 576 C g 1)。Shinde 等人 11 在室温下通过快速化学法生长了 3D Bi 2 O 3,在电流密度为 2 A g 1 时其比容量为 447 C g 1。刘等人 12 设计了缺氧 r-Bi 2 O 3 /石墨烯柔性电极,在 1 mA cm 2 时具有 1137 C g 1 的高比容量。尽管如此,Bi 2 O 3 对于 ASC 仍然存在缺点,例如其本质上较差的电子和离子电导率,充电 - 放电过程中的体积膨胀很大。进一步的研究表明,碳可以作为缓冲层,有效减少形貌变化,保护电极结构。Bi 2 O 3 /C复合材料的简便设计和制备策略仍需继续研究,以调整形貌和电子结构。13 – 16
导电聚合物是储能、柔性电子器件和生物电子器件等众多应用领域中很有前途的候选材料。然而,导电聚合物的制造大多依赖于喷墨打印、丝网打印和电子束光刻等传统方法,这些方法的局限性阻碍了导电聚合物的快速创新和广泛应用。本文,我们介绍了一种基于聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐 (PEDOT:PSS) 的高性能 3D 可打印导电聚合物墨水,用于 3D 打印导电聚合物。由此产生的卓越打印性使得能够将导电聚合物轻松制造成高分辨率和高纵横比的微结构,这些微结构可通过多材料 3D 打印与其他材料(如绝缘弹性体)集成。3D 打印的导电聚合物还可以转化为高导电性和柔软的水凝胶微结构。我们进一步展示了各种导电聚合物装置的快速、简化的制造,例如能够进行体内单元记录的软神经探针。
摘要:我们提出了一种自下而上的成功方法,设计了一种通用的等离子体增强原子层沉积 (PEALD) 超循环配方,以在 150°C 的相对低温下生长具有可调成分的高质量铟镓锌氧化物 (IGZO) 薄膜。原位实时椭圆偏振表征与非原位互补技术相结合,已用于优化薄膜的沉积工艺和质量,方法是识别和解决生长挑战,例如氧化程度、成核延迟或元素组成。开发的超循环方法通过调整超循环过程中的子循环比,可以轻松控制目标成分。与其他产生非晶态薄膜的低温沉积技术相比,我们在 150°C 下的 PEALD-IGZO 工艺可产生近乎非晶态的纳米晶态薄膜。通过超循环 PEALD 方法在低温下制备 IGZO 薄膜可以控制厚度、成分和电性能,同时防止热诱导偏析。关键词:IGZO、PEALD、超循环、XPS 深度剖析、电流密度
摘要:确定寡聚受体(OAS)的分子构象及其对分子填料的影响对于理解其所得聚合物太阳能电池(PSC)的光伏性能至关重要,但尚未得到很好的研究。在此,我们合成了两个二聚体受体材料,dibp3f-se和dibp3f-s,它们分别通过硒和噻吩桥接了Y6衍生物的两个段。理论仿真以及实验1D和2D NMR光谱研究证明,两个二聚体都表现出除S-或U形的相对词以外的O形构象。值得注意的是,这种O形构象可能受到独特的“构象锁定”机制的控制,这是由于其在二聚体内的两个末端组之间的分子内π -π相互作用加剧而产生的。基于Dibp3F-SE的PSC提供的最大效率为18.09%,表现优于基于DIBP3F-S的细胞(16.11%),并且在基于OA的PSC的最高效率中排名。这项工作展示了一种轻松获得OA构象的方法,并突出了二聚体受体对高性能PSC的潜力。