1. 連續(xù)供氧輔助下的單晶石墨烯超快生長
　?。║ltrafast growth of single-crystal graphene assisted by a continuousoxygen supply） 　　石墨烯具有一系列獨(dú)特的物理性質(zhì)，可以用于各種電子、光子和光伏發(fā)電器件。大多數(shù)的應(yīng)用需要大面積高質(zhì)量的石墨烯薄膜。在銅表面利用化學(xué)氣相沉積法（CVD）合成石墨烯的方法因其方法簡單且可以有效控制成本引起了人們特別的關(guān)注。然而，在銅表面通過CVD方法生長石墨烯的速率小于0.4μm s-1，因此合成大面積、單晶石墨烯至少需要幾個(gè)小時(shí)。Xu等人展示了在銅箔上以60μm s-1的速度生長石墨烯。他們實(shí)現(xiàn)高生長速率的方法是通過將銅箔以約15μm的間隙放置于氧化基板上，CVD生長期間氧化基底提供了持續(xù)的氧氣到銅催化劑的表面，由此顯著降低了碳原料分解的能量勢(shì)壘，從而增加了生長速率。通過這種方法，他們使單晶石墨烯域在5s內(nèi)橫向生長0.3mm。（NatureNanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.132）

　　2. 還原氧化石墨烯薄膜中反應(yīng)納米粒子的超快自組裝和穩(wěn)定化
　?。║ltra-fast self-assembly and stabilization of reactive nanoparticles inreduced graphene oxide films） 　　導(dǎo)電基體承載的納米粒子在電化學(xué)儲(chǔ)能、催化和高能器件中無處不在。然而，對(duì)于它們要達(dá)到最終效用，特別是對(duì)于高活性材料，表面氧化和集聚仍然是其要面對(duì)的兩大挑戰(zhàn)。Chen等人提出了一種在10ms內(nèi)將直徑約10nm的納米顆粒均勻分布在還原氧化石墨烯基質(zhì)中的自組裝方法。還原氧化石墨烯中的微尺寸顆粒被加熱到高溫并急速冷卻來保留所得到的納米結(jié)構(gòu)。這種形成機(jī)制有可能是微尺寸顆粒在高溫下被融化，然后被還原氧化石墨烯中的缺陷所分離并在冷卻時(shí)自組裝成納米顆粒。這種超高速的制造方法可廣泛應(yīng)用于很多材料，包括鋁、硅和錫等。其中，這種技術(shù)一種獨(dú)特的應(yīng)用是在還原氧化石墨烯膜中穩(wěn)定鋁納米顆粒，作為可切換的高能材料具有優(yōu)良的性能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12332）

　　3. 高可伸縮性透明離子觸控板
　?。℉ighlystretchable, transparent ionic touch panel） 　　鑒于人機(jī)交互變得越來越重要，觸控板可能需要具有伸縮性和生物相容性，從而能夠與人體更好的集成。然而，大多數(shù)的觸控板都是基于硬而脆的電極開發(fā)出來的。Kim等人展示了一種基于含有氯化鋰鹽的聚丙烯酰胺水凝膠的離子觸控板。面板是柔軟和可拉伸的，因此它可以承受大的形變。因?yàn)樗z是透明的，對(duì)于可見光有98％的透射率，所以該面板可以自由傳輸光信息。另外，他們采用了一種表面電容觸摸系統(tǒng)來感測(cè)觸摸位置。該觸控板可以工作在1000%的表面張力下，且性能沒有減損。他們還展示了將該觸控板集成在皮膚上進(jìn)行寫字、彈鋼琴和玩游戲等。（Science DOI: 10.1126/science.aaf8810）

　　4.骨頭的納米復(fù)合性質(zhì)驅(qū)動(dòng)其強(qiáng)度和抗損傷能力
　　（The nanocomposite nature of bone drives its strength and damageresistance） 　　在人體骨骼中，非晶型礦物是形成高度替代性的納米晶體磷灰石的前驅(qū)體。然而，這種非晶型礦物的確切作用現(xiàn)仍未知。Tertuliano等人利用透射電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)在松質(zhì)骨的無序相中存在100-300nm的非晶鈣磷酸鹽區(qū)域。對(duì)直徑250nm到3000nm的圓柱形有序相骨和無序相骨樣品的納米力學(xué)試驗(yàn)，揭示了從可塑性形變到脆性損壞的轉(zhuǎn)變，且較小的樣品中至少有高出兩個(gè)量級(jí)的強(qiáng)度。他們推測(cè)這種損壞機(jī)制中的轉(zhuǎn)變是由抑制較小樣品中的外部纖維剪切造成的，且這新出現(xiàn)的越小強(qiáng)度越大的尺寸效應(yīng)與缺陷分布的樣品尺寸比例有關(guān)。他們的這一研究結(jié)果有助于對(duì)骨骼多尺度本質(zhì)的理解，并提供了對(duì)生物礦化過程的深入理解。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4719）

　　5.非晶固體中彈性的破壞
　?。˙reakdown of elasticity in amorphous solids） 　　對(duì)外部應(yīng)力的響應(yīng)是表征固體特性的方式之一。有序固體，例如晶體，在表現(xiàn)出的彈性區(qū)域的同時(shí)緊接的是塑性區(qū)域。這兩者都能根據(jù)晶格畸變和位錯(cuò)的方式從微觀角度進(jìn)行理解。對(duì)于非晶形固體的情況的理解反而不是很清楚，對(duì)其形變和應(yīng)力的微觀理解是現(xiàn)在十分熱門的研究課題。有些研究顯示，即使在彈性區(qū)域低溫時(shí)的響應(yīng)也很不平穩(wěn)，與無序磁性材料十分類似。Giulio等人的研究表明，在非常多種非晶形固體中一旦降低溫度都會(huì)有這樣的表現(xiàn)，作為一種相變，它標(biāo)志著彈性性能被破壞。在這個(gè)轉(zhuǎn)化中所有非線性彈性模量都出現(xiàn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)的彈性理論不再成立。低于這一轉(zhuǎn)變溫度，對(duì)形變的響應(yīng)變得具有歷史和時(shí)間依賴性。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS3845）

　　6.高通量虛擬篩選和實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)高效分子有機(jī)發(fā)光二極管
　　（Designof efficient molecular organic light-emitting diodes by a high-throughputvirtual screening and experimental approach） 　　因?yàn)橛行в?jì)算時(shí)間的指數(shù)增長和仿真與計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷完善，虛擬篩選正成為用于分子發(fā)現(xiàn)的突破性工具。Rafael等人提出了一種綜合有機(jī)功能材料的設(shè)計(jì)方法，這一方法融合了理論理解、量子化學(xué)、化學(xué)信息學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、先進(jìn)工業(yè)技術(shù)、有機(jī)合成、分子表征、器件制造和光電檢測(cè)。在探索了160萬的分子搜索空間，并利用時(shí)間依賴的密度泛函理論對(duì)其中400000進(jìn)行篩選后，他們利用可見光譜確定了數(shù)千種有前景的新型有機(jī)發(fā)光二極管分子。他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作從這個(gè)集合中選出了最佳組分。實(shí)驗(yàn)測(cè)定這些合成分子的外部量子效率高達(dá)22%。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4717）

　　7.金屬-有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)的礦物
　　（Minerals with metal-organic framework structures） 　　金屬-有機(jī)骨架（MOFs）是一類越來越重要的基于開放的納米級(jí)金屬-有機(jī)結(jié)構(gòu)的先進(jìn)材料，其設(shè)計(jì)和合成是基于精心設(shè)計(jì)的亞單元的定向組裝。Huski?等人發(fā)現(xiàn)：稀有的有機(jī)礦物綠草酸鈉石和草酸鋁鈉石表所具有的結(jié)構(gòu)，也就是磁性和質(zhì)子導(dǎo)電的金屬草酸鹽MOFs的結(jié)構(gòu)，從而證明了礦物學(xué)和MOF化學(xué)之間意想不到的聯(lián)系。綠草酸鈉石和草酸鋁鈉石的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出接近納米寬度和客體填充的孔隙和通道，分別改變了MOFs完全是人造材料的觀點(diǎn)。綠草酸鈉石和草酸鋁鈉石的結(jié)構(gòu)成為迄今為止有機(jī)礦物質(zhì)中唯一開放框架結(jié)構(gòu)的代表。 （Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600621）

　　8.人工混合導(dǎo)體中的協(xié)同、超高速大容量存儲(chǔ)和遷移
　?。⊿ynergistic, ultrafast mass storage and removal in artificial mixedconductors） 　　單相混合導(dǎo)體（電子和離子）使材料（如在電池電極）中的化學(xué)計(jì)量發(fā)生變化，由此產(chǎn)生大容量的存儲(chǔ)和再分配。Chen等人考慮了這種特性怎樣才可能在固體兩相體系中協(xié)同實(shí)現(xiàn)，從而形成人工混合導(dǎo)體。此前的研究顯示復(fù)合材料受到緩慢動(dòng)力學(xué)的影響并不能明確地確定化學(xué)計(jì)量的變化。Chen等人利用電化學(xué)和化學(xué)方法將“超離子”導(dǎo)體RbAg4I5和電子導(dǎo)體石墨復(fù)合，該復(fù)合材料表現(xiàn)出顯著的銀過量和銀缺乏區(qū)域，類似于單相混合導(dǎo)體中所表現(xiàn)的那樣，盡管這種行為不可能同時(shí)存在于各個(gè)單相中。另外，銀的動(dòng)力學(xué)吸收和釋放是非常快的。通過界面雙極性擴(kuò)散估計(jì)的上限值表明化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)甚至比液態(tài)水中氯化鈉所表現(xiàn)出的值還要高。這些結(jié)果可能會(huì)激發(fā)系統(tǒng)性的研究，從而獲得更強(qiáng)大的甚至是介觀的人工混合導(dǎo)體。（Nature DOI: 10.1038/nature19078）
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