1.全印刷的磁性自修復(fù)電化學(xué)裝置
　?。ˋll-printed magnetically self-healingelectrochemical devices） 　　Bandodkar 等人將永磁性 Nd2Fe14B 微粒（NMP）與石墨油墨相結(jié)合，展示了低成本快速自修復(fù)印刷電化學(xué)裝置。將 NMP 結(jié)合到油墨中的措施賦予了印刷線路驚人的自修復(fù)能力，在無(wú)需使用者干預(yù)和外部觸發(fā)的情況下，可以快速（約50ms）修復(fù)相同或不同位置上大至3mm的損傷。NMP具有對(duì)周圍環(huán)境不敏感的永磁特性，使它可以不依賴環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期修復(fù)極端損傷。這種顯著的自修復(fù)能力用于現(xiàn)有的人造自修復(fù)系統(tǒng)尚未被報(bào)導(dǎo)過(guò)。新的自我修復(fù)概念在現(xiàn)實(shí)生活中具有很強(qiáng)的適用性，可以廣泛應(yīng)用于在自修復(fù)全印刷電池、電化學(xué)傳感器和基于紡織品的可穿戴電路中。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1601465）

　　2.鈣鈦礦-鹵化物中的缺陷及其在太陽(yáng)能電池中的作用
　?。―efects in perovskite-halides and theireffects in solar cells） 　　基于鹵化物-鈣鈦礦光吸收體的太陽(yáng)能電池具有一些獨(dú)特的特性，可以幫助減輕全球?qū)剂系囊蕾?。這些電池利用低溫溶液處理得到的豐富原料將陽(yáng)光高效地轉(zhuǎn)化為電能。因此，它們與其他光伏技術(shù)相比具有降低成本的潛力。盡管如此，想要充分開發(fā)鹵化物-鈣鈦礦的潛力，仍有幾個(gè)必須要突破的挑戰(zhàn)。鑒于離子固體材料相對(duì)較軟的性質(zhì)，挑戰(zhàn)之一便是理解和控制它們的缺陷結(jié)構(gòu)。目前，對(duì)缺陷結(jié)構(gòu)的理解較為有限，而這限制了這些太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率，使其無(wú)法達(dá)到其熱力學(xué)極限。Petrozza等綜述了鹵化物-鈣鈦礦中缺陷的起源和性質(zhì)及其對(duì)載流子復(fù)合、電荷遷移、能帶對(duì)準(zhǔn)和電不穩(wěn)定性的影響，并且提供了關(guān)于如何進(jìn)一步獲取進(jìn)展的觀點(diǎn)。（Nature energy DOI: 10.1038/NENERGY.2016.149）

　　3.微凝膠封裝單細(xì)胞用于藥物遞送
　　（Deterministic encapsulation of single cells inthin tunable microgels for niche modelling and therapeutic delivery） 　　利用現(xiàn)有技術(shù)將細(xì)胞封裝在微尺度水凝膠中，通常會(huì)產(chǎn)生很高的聚合物/細(xì)胞比率，并且對(duì)水凝膠的力學(xué)性能缺乏控制。Mao等人介紹了基于微流體控制方法將單個(gè)細(xì)胞封裝在約 6 微米的海藻酸鹽層中，該方法使得包含細(xì)胞的微凝膠所占比例系數(shù)提高了10倍，封裝效率超過(guò)90%。他們還展示了能夠使體外細(xì)胞活力維持三天的機(jī)械可控的微凝膠，而且凝膠剛度和細(xì)胞密度對(duì)于封裝的骨髓基質(zhì)細(xì)胞組裝體、細(xì)胞的成骨分化具有重要影響?？烧{(diào)節(jié)水凝膠封裝單個(gè)細(xì)胞將可以用于各種組織工程和再生醫(yī)學(xué)。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4781）

　　4.石墨烯電子-空穴雙層中的螺旋邊緣態(tài)和局部量子霍爾效應(yīng)
　?。℉elical edge states and fractional quantumHall effect in a graphene electron–hole bilayer） 　　螺旋一維電子體系是實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔討B(tài)電路的一種很有希望的途徑。Sanchez-Yamagishi 等人通過(guò)結(jié)合中等磁場(chǎng)下石墨烯電子-空穴雙層中手性相反的量子霍爾邊緣態(tài)，展示了一個(gè)通用型的平臺(tái)。利用這種方法能夠調(diào)控螺旋一維邊緣導(dǎo)體，其中由可調(diào)電場(chǎng)分開的電子層和空穴層具有相反向的傳輸模式。這些螺旋導(dǎo)體表現(xiàn)出強(qiáng)非局域傳輸信號(hào)，并且反向傳播模式相反的自旋極化抑制了反向散射。與其他用于實(shí)現(xiàn)螺旋狀態(tài)的方法不同，石墨烯電子-空穴雙層可用于構(gòu)建包含局部邊緣態(tài)的新型一維系統(tǒng)。事實(shí)上， Sanchez-Yamagishi 等人能夠?qū)㈦p層器件調(diào)整導(dǎo)手性相反的局部和整體邊緣態(tài)區(qū)間，為實(shí)現(xiàn)具有分?jǐn)?shù)量子統(tǒng)計(jì)的一維螺旋導(dǎo)體鋪平了道路。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.214）

　　5.野生類植物中硝基芳香化合物的檢測(cè)和紅外通信
　　（Nitroaromatic detection and infraredcommunication from wild-type plants using plant nanobionics ） 　　植物納米生物學(xué)旨在利用特殊設(shè)計(jì)的納米顆粒嵌入植物從而實(shí)現(xiàn)植物的非原生功能。Wong等人通過(guò)調(diào)控使活菠菜植物（菠菜甘藍(lán)）可以作為環(huán)境地下水中的自供能預(yù)集中器和自動(dòng)取樣器，并且通過(guò)紅外通信平臺(tái)可以發(fā)送信息到智能手機(jī)。植物采用一對(duì)近紅外熒光納米傳感器，即單壁碳納米管（SWCNT）綴合到肽類 Bombolitin II，來(lái)識(shí)別硝基芳烴。另外，聚乙烯醇官能化的SWCNTs 作為一個(gè)固定的參考信號(hào)嵌入植物葉肉中。作為污染物的硝基芳香化合物從根和莖轉(zhuǎn)移到葉組織、積累在葉肉中，導(dǎo)致發(fā)射強(qiáng)度的相對(duì)變化。嵌入式 SWCNT 傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)還可以估計(jì)硝基芳香化合物在根、莖和葉中的停留時(shí)間，分別為 8.3 min（根和莖的組合停留時(shí)間）和 1.9 min/mm （葉子中）。這些結(jié)果表明：活的野生類植物具有作為地下水化學(xué)監(jiān)測(cè)器和通信設(shè)備的能力。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4771）

　　6.磁拓?fù)?絕緣體/反鐵磁異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的可調(diào)節(jié)交換耦合
　?。═ailoring exchange couplings in magnetictopological --insulator/antiferromagnet heterostructures） 　　磁性拓?fù)浣^緣體，如 Cr 摻雜的（Bi,Sb）2Te3，為實(shí)現(xiàn)時(shí)間反轉(zhuǎn)對(duì)稱破壞物理學(xué)提供了平臺(tái)。通過(guò)構(gòu)造異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中反鐵磁性 CrSb表現(xiàn)出Néel有序、Cr 摻雜（Bi,Sb）2 Te3 表現(xiàn)出鐵磁有序，He等人實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人工調(diào)控調(diào)節(jié)界面磁性現(xiàn)象，并通過(guò)對(duì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)和超晶的幾何設(shè)計(jì)，展示了反鐵磁交換耦合在操縱磁性拓?fù)浣^緣體磁性能時(shí)的作用。結(jié)果顯示鄰近效應(yīng)會(huì)誘導(dǎo)界面自旋結(jié)構(gòu)調(diào)制，并建立由反鐵磁性調(diào)制的有效長(zhǎng)程交換耦合，顯著提升了超晶格中的磁有序溫度。這項(xiàng)工作為集成拓?fù)浣^緣體與鐵磁材料提供了一個(gè)新的框架，并為實(shí)現(xiàn)無(wú)損拓?fù)浞磋F磁自旋電子學(xué)提供了新的途徑。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4783）

　　7.單層WSe2中的谷極化和自旋極化朗道能級(jí)
　?。╒alley- and spin-polarized Landau levels inmonolayer WSe2） 　　單層過(guò)渡金屬二硫族化物中的電子以谷和自旋量子自由度為特征。這使得人們有可能探索得到新的物理現(xiàn)象并預(yù)見在電子和光電子領(lǐng)域的新應(yīng)用。理論預(yù)測(cè)進(jìn)一步表明，結(jié)合Berry曲率效應(yīng)以及強(qiáng)自旋軌道相互作用，可以在垂直磁場(chǎng)下產(chǎn)生非常規(guī)的朗道能級(jí)（LL）。特別是，這將支持量子霍爾區(qū)中谷和自旋極化的手性邊緣態(tài)。然而，這種獨(dú)特的 LL 結(jié)構(gòu)在過(guò)渡金屬二硫?qū)倩镏胁]有實(shí)際觀察到過(guò)。最近，Wang 等人在高質(zhì)量 WSe2 單層中觀察到完全谷極化和自旋極化的 LLs，并且對(duì)光學(xué)反射光譜進(jìn)行了手性解析來(lái)探測(cè)單個(gè)谷的 LL 間過(guò)渡，并反演導(dǎo)出了 LL 結(jié)構(gòu)。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.213）

　　8.基于光電效應(yīng)的微電子設(shè)備
　?。≒hotoemission-based microelectronic devices） 　　絕大多數(shù)現(xiàn)代微電子設(shè)備依賴于半導(dǎo)體中的載流子。因此，這些設(shè)備的性能往往局限于天然半導(dǎo)體的性質(zhì)，如：帶隙和電子速度。利用氣體或真空通道代替半導(dǎo)體通道或許能夠提高速度、波長(zhǎng)和功率。然而，在實(shí)際微電子器件中釋放電子于氣體或真空中十分具有挑戰(zhàn)性。這通常需要加熱、施加高壓或利用短波長(zhǎng)/高功率的激光。Forati等人利用可調(diào)控的諧振表面和低功率紅外激光的相互作用實(shí)現(xiàn)了光電效應(yīng)，電子隧穿使微電子設(shè)備如效應(yīng)管、開關(guān)和調(diào)諧器的正常工作成為可能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms13399）
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