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World File Search System材料降解
天体化学中的离子 - 分子反应和...
聚合物在航空航天行业中起着至关重要的作用，但是它们在太空中对原子和离子氧的脆弱性提出了重大挑战。地面测试已证实，低地球轨道（LEO）的长时间暴露会导致材料降解。已经探索了保护性措施，但是缺乏对侵蚀机制的全面理解。在这个项目中，我们引入了一种新颖的方法来研究由分子水平的原子氧离子（IO）引起的化学侵蚀。通过将聚合物解构为分子部分并进行单一碰撞实验，我们旨在阐明管理化学攻击的基础力。具体来说，我们将研究聚合物，聚苯乙烯，卡普顿H和石墨的最具代表性的部分。我们的实验设置，指导离子束质谱法（GIB-MS）将提供对反应性横截面和产物分支比率的见解。这项开创性的努力标志着解决空间中聚合物侵蚀的首要综合努力，对航空航天材料科学有潜在的影响
硅凹陷迹线的制造和建模……
长期植入的神经微电极是神经科学研究和新兴临床应用的有力工具，但由于它们在体内数月后容易失效，因此其实用性受到限制。一种失效模式是保护导电迹线免受盐水环境影响的绝缘材料的降解。研究表明，机械应力会加速材料降解，而机械应力往往集中在凸起的地形上，例如导电迹线。因此，为了避免凸起的地形，我们开发了一种制造技术，将迹线凹进（埋入）干蚀刻、自对准沟槽中。沟槽的深度和迹线的厚度相匹配，以使上覆的绝缘材料平坦，根据有限元建模，这可以降低绝缘材料中的应力集中。在这里，我们详细介绍了工艺优化、固有应力建模以及使用 SEM、聚焦离子束横截面、轮廓测量和电化学阻抗测试进行表征。该技术不需要额外的掩模，易于与现有工艺集成，并产生约 10 纳米内的平整度。
天然聚合物涂层中活性物质的封装
摘要：封装已经用于食品，药物，化妆品和农业化学行业，是一种用于保护活性成分免受外部降解因子并控制其释放动力学的策略。已经研究了各种封装技术，既可以优化侵略者的性质的保护水平，又有利于活性化合物扩散和屏障材料降解之间的释放机制。生物聚合物由于其生物相容性，生物降解性和无毒性而特别引起了壁材料的关注。通过在药物周围形成稳定的水凝胶，它们提供了一种“智能”屏障，其行为可以根据环境条件而改变。在对封装的概念和用于实现封装的主要技术（包括微凝胶）的概念进行了全面描述之后，提出了活跃化合物的受控释放的机制。随后出现了天然聚合物的全景，突出了与每种聚合物相关的主要结果，并试图根据包裹的药物识别最具成本效益和最合适的方法。
利用 3d 纳米尺度应变映射技术对卤化物钙钛矿中光诱导位错迁移进行成像
近年来，卤化物钙钛矿材料已用于制造高性能太阳能电池和发光装置。然而，材料缺陷仍然限制了器件的性能和稳定性。在这里，基于同步加速器的布拉格相干衍射成像用于可视化卤化物钙钛矿微晶体中的纳米级应变场，例如缺陷局部的应变场。尽管 MAPbBr 3 (MA = CH 3 NH 3 + ) 晶体具有很高的光电质量，但其内部存在明显的应变异质性，并且通过分析其局部应变场可以识别出〈100〉和〈110〉刃位错。通过在连续照明下对这些缺陷和应变场进行原位成像，发现了数百纳米范围内剧烈的光诱导位错迁移。此外，通过选择性研究被 X 射线束损坏的晶体，较大的位错密度和增加的纳米级应变与材料降解和使用光致发光显微镜测量评估的显著改变的光电特性相关。这些结果证明了卤化物钙钛矿中扩展缺陷和应变的动态性质，这将对设备性能和操作稳定性产生重要影响。
分离器与非水氧化还原流量电池中的膜的比较
缺乏用于非水电的膜的膜，会限制有机氧化还原流细胞中的细胞容量和循环寿命。使用可溶性，稳定的材料，我们试图比较可使用市售的微孔分离器和离子选择性膜可以实现的最佳性能。我们使用具有证明稳定性的有机物种，以避免由于材料降解而导致的分频和/或细胞失衡而导致的反应能力褪色。我们发现了生命周期和库仑效率之间的权衡：非选择性的分离器的性能更稳定，但具有低库仑效率，而离子选择性膜的效率低，而离子选择性膜可实现高库仑的效率，但会随着时间的推移而经历能力损失。当骑自行车前混合电解质时，库仑效率仍然很高，但是由于细胞不平衡而导致的容量损失，可以通过电解质重新平衡来恢复。这项研究的结果强调了可以通过合适的膜可以实现的非水细胞性能增益的潜力。
从联合润滑到...
Bio-Tribology是生物系统润滑，磨损和摩擦的研究，在医疗植入物和关节的润滑方面取得了进步。这项全面的综述讨论了生物文献的最新发展，重点是从基础科学到医学工程应用程序的过渡。概述了Bio-Tribology及其在医学中的意义越来越重要。在此之后，讨论了对滑液的组成及其在最小化天然关节中摩擦中的功能的最新研究。医学植入物摩擦学，包括牙科假体和关节置换中的退化问题，然后解决。这项研究调查了表面修饰和涂层改善医疗植入物的摩擦学性能的方式。它强调了材料科学和工程的最新发展。本文强调了将植入物材料降解与生物医学设备的功能和寿命有关的重要性。之后，突出显示了推动了生物直学的数字模型，仿真和最新成像技术。除了提出潜在的研究途径以克服当前的障碍外，该文章还强调了生物文献的跨学科性质，并敦促摩擦学，材料科学和生物力学研究人员之间的合作。
海水电池的双重用途，用于储能和……
海水电池是一种独特的储能系统，可直接利用海水作为电能和化学能的转换源，实现可持续的可再生能源储存。该技术是一种可持续且经济高效的锂离子电池替代品，其优势在于海水中含有丰富的钠作为电荷转移离子。近几年来，研究显著改善和改进了这种电池的性能。然而，该技术的基本限制仍有待在未来的研究中克服，以使该方法更加可行。缺点包括阳极材料降解或膜在盐水中的稳定性有限，导致电化学性能低和库仑效率低。海水电池的使用范围超过了储能应用。海水电池运行中固有的离子电化学固定也是直接海水淡化的有效机制。高充电/放电效率和能量回收使海水电池成为一种有吸引力的水修复技术。本文回顾了海水电池组件以及用于评估其储能和海水淡化性能的参数。本文还介绍了克服稳定性问题和低电压效率的方法。最后，概述了潜在的应用，特别是在海水淡化技术方面。
MSE 理学硕士课程清单（2024/2025 学年入学学生）第 1、2 和 3 页：课程清单和其他重要提示第 4 页：毕业
MLE5003 材料科学与工程项目（8 个单元）MLE5208 光伏材料 MLE5210 材料建模与仿真 MLE5213 磁性材料 MLE5217 材料科学机器学习基础 MLE5218 人工智能材料发现 MLE5219 材料信息学：大数据的作用 MLE5220 材料有限元方法：基本概念和问题解决 MLE5221 可再生燃料和清洁水材料设计 MLE5222 用于能源应用的纳米和二维材料 MLE5223 可持续的合理材料设计 MLE5224 材料降解 MLE5225 可持续的电活性材料 MLE5226 未来可持续发展挑战的问题解决 MLE5228 超导和超导器件 MLE5229 微电子先进材料 MLE5230 微电子材料特性MLE5231 有机和纳米晶体光电子学 MLE5232 电介质材料及应用 MLE5233 未来的功能电子设备 MLE5234 光学材料：从量子光到纳米设备 MLE5235 二维材料 MLE5236 新型量子材料中的电子传输 MLE5238 生物电子学 MLE5239 生物界面材料 MLE5240 可持续性集光材料 MLE5241 机器人材料 MLE5243 材料人工智能最新主题 MLE5244 量子光子学材料与设备
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arXiv:2105.07686v2 [cond-mat.mtrl-sci] 2021 年 7 月 6 日
卤素空位的迁移是铅卤化物钙钛矿中相分离和材料降解的主要原因之一。在这里，我们使用第一性原理密度泛函理论来比较立方 CsPbBr 3 的块体和 (001) 表面溴空位的迁移能垒和路径。我们的计算表明，由于表面的软结构允许键长变化大于块体，因此表面可能促进溴空位在这些钙钛矿中的迁移。我们计算出表面轴向到轴向溴空位迁移的迁移能仅为块体值的一半。此外，我们研究了用四种不同的碱金属卤化物单层改性表面的效果，发现对于 NaCl 钝化系统，迁移势垒几乎增加到块体值。发现迁移势垒与 CsPbBr 3 表面和碱金属卤化物单层之间的晶格失配有关。我们的计算表明，表面可能在介导卤化物钙钛矿中的空位迁移方面发挥重要作用，这一结果与具有大表面体积比的钙钛矿纳米晶体有关。此外，我们提出了通过使用碱金属卤化物盐钝化来抑制这一不良过程的可行方法。
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