1.基于氧化鋁模板的多種納米微結(jié)構(gòu)
　　（Multiple nanostructures based on anodized aluminium oxide templates） 　　固態(tài)物質(zhì)中的集中物理化學(xué)效應(yīng)和性質(zhì)涉及相鄰材料和形貌的相互作用。雙金屬納米結(jié)構(gòu)陣列能夠整合不同子組分之間的相互作用，但是制備這種雙金屬納米結(jié)構(gòu)仍然存在很大挑戰(zhàn)性。Wen等人提出一種方法能夠合成多種雙金屬結(jié)構(gòu)，并且這種方法對于子組分具有高度的可控性，包括材料、維度和形貌。這一雙金屬納米結(jié)構(gòu)概念源自一種雙孔陽極氧化鋁模板，即，在一種母體上具有兩套孔結(jié)構(gòu)，這兩套孔結(jié)構(gòu)朝著不同的方向開孔。利用這一生長機(jī)理，這種雙孔模板能夠擴(kuò)展到多孔模板。他們也展示了利用這種雙孔模板制造光電極、效應(yīng)管和等離子器件等，均比單一組分器件表現(xiàn)出更好的性能。（Nature Nanotechnology DOI： 10.1038/NNANO.2016.257）

　　2.雙氧化還原離子液體用于高比能超級電容器
　　（Biredox ionic liquids with solid-like redox density in the liquid state for high-energy supercapacitors） 　　由于固體比液體的離子反應(yīng)性低得多，電化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)在固體中比在液體中慢好幾個(gè)數(shù)量級。然而，固態(tài)使得氧化還原物質(zhì)的密度最大化，相比而言由于溶解度的限制，其在液體中至少低兩個(gè)數(shù)量級。對于電化學(xué)能量存儲器件，高能量密度的電池只具有有限的功率密度，而高功率的超級電容器又具有較低的能量密度。對于這種器件，理想的系統(tǒng)應(yīng)該賦予液態(tài)接近固態(tài)的氧化還原物質(zhì)密度。Olivier Fontaine 等人介紹了基于雙氧化還原（biredox）離子液體，在類液體快速動力學(xué)情況下實(shí)現(xiàn)類固體材料氧化還原密度的方法。雙氧化還原離子液體中的陽離子和陰離子承擔(dān)了快速可逆氧化還原反應(yīng)的部分。Olivier Fontaine 等人為了證明其用于高容量/高速率電荷存儲的潛力，將它們用在在氧化還原超級電容器上進(jìn)行了演示。這些離子液體能夠通過在電極的孔中存儲大量電荷來將電荷存儲與離子通過的電極表面去耦合，以使由于將氧化還原物質(zhì)保留在孔中而導(dǎo)致的自放電和泄漏電流最小化，并由它們較寬的電化學(xué)窗口來提高工作電壓。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4808）

　　3.熒光納米金剛石跟蹤揭示神經(jīng)元內(nèi)傳輸異常
　?。‵luorescent nanodiamond tracking reveals intraneuronal transport abnormalities induced by brain-disease-related genetic risk factors） 　　腦疾病如自閉癥和阿爾茨海默病（每個(gè)占超過世界人口的 1％）涉及顯示基因表達(dá)微妙變化的大型網(wǎng)絡(luò)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元內(nèi)傳輸異常與患者中發(fā)現(xiàn)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素相關(guān)，這也表明與測量這個(gè)關(guān)鍵生物過程的相關(guān)性。然而，當(dāng)前技術(shù)對于檢測小的異常還不夠靈敏。Simon Haziza 等人提出了一種使用熒光納米金剛石（FND）來測量腦疾病相關(guān)遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素誘導(dǎo)的神經(jīng)元內(nèi)傳輸變化的靈敏方法。結(jié)果顯示：高亮度、光穩(wěn)定性和無細(xì)胞毒性使得 FND 可以在離解的神經(jīng)元分支內(nèi)以 12nm 的空間分辨率和50ms的時(shí)間分辨率來被跟蹤。他們應(yīng)用 FND 在兩個(gè)轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)進(jìn)行跟蹤測定，模擬在患者的大腦中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)濃度（約30％）的輕微變化，以此對原理進(jìn)行了證明。結(jié)果顯示：在這兩種情況下，F(xiàn)ND 靈敏度足夠用來測定這些變化。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.260）

　　4.對限制在單個(gè)碳納米管內(nèi)水的極端相變溫度的觀察
　?。∣bservation of extreme phase transition temperatures of water confined inside isolated carbon nanotubes） 　　經(jīng)預(yù)測，單個(gè)、分離的碳納米管內(nèi)流體相變是基本上偏離經(jīng)典熱力學(xué)的。這種特性使得能夠研究冰納米管并探索它們的潛在應(yīng)用。Michael S. Strano 等人展示了利用拉曼光譜測量的限制在六個(gè)孤立的不同直徑（1.05, 1.06, 1.15, 1.24, 1.44 和 1.52 nm）碳納米管中水的相邊界。結(jié)果表明冷凍過渡對于直徑有著極佳的敏感性，并且溫度提升（高達(dá)100℃）比理論預(yù)測的更大。而且，在徑向呼吸模式頻率中以 2-5 cm-1 標(biāo)記了動態(tài)充水和可逆冷凍轉(zhuǎn)變，對于 1.05 和 1.06nm 單壁碳納米管，可逆熔融分別在 105-151 ℃ 和 87-117 ℃ 之內(nèi)；對于 1.44 和 1.52nm 納米管，分別在 15-49℃ 和 3-30℃ 之間觀察到近環(huán)境相變。另外，對于 1.15nm 納米管在 -35 和 10°之間觀察到凝固點(diǎn)的降低。他們還發(fā)現(xiàn)內(nèi)部水相可逆地將納米管的軸向熱導(dǎo)率降低了高達(dá)500％，并允許對熱通量的數(shù)字控制。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.254）

　　5.3D 拓?fù)浣^緣子的量子化的法拉第和克爾旋轉(zhuǎn)以及軸向電動力學(xué)
　?。≦uantized Faraday and Kerr rotation and axion electrodynamics of a 3D topological insulator） 　　拓?fù)浣^緣體被認(rèn)為是良好的塊體電磁材料，能夠根據(jù)基本物理常數(shù)量化其響應(yīng)函數(shù)。Liang Wu 等人將三維（3D）Bi2Se3 膜的化學(xué)勢降低到狄拉克點(diǎn)以上約 30 meV 處，并利用高精度時(shí)域太赫茲偏振儀探測了當(dāng)前磁場的低能量電動力學(xué)響應(yīng)。對于高于5特斯拉的磁場，他們觀察到量化的法拉第和克爾旋轉(zhuǎn)，而直流傳輸仍然是半經(jīng)典的。一個(gè)重要的Berry相位偏移為軸位電動力學(xué)和拓?fù)浯烹娦?yīng)給出了證據(jù)。在這些測量中所使用的時(shí)間結(jié)構(gòu)，允許直接測量基于固態(tài)系統(tǒng)拓?fù)洳蛔冃缘木?xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)。（Science DOI: 10.1126/science.aaf5541）

　　6.金屬納米晶體中滑移激活的表面蠕變
　?。⊿lip-activated surface creep with room-temperature super-elongation in metallic nanocrystals） 　　現(xiàn)在已經(jīng)知道納米級金屬晶體遵循著“越小越強(qiáng)”的趨勢。然而，它們通常因?yàn)榫w滑移引起的過早的塑性不穩(wěn)定性而表現(xiàn)出低延展性?，F(xiàn)在，通過原子尺度原位透射電子顯微鏡， Mao 等人介紹了面心立方銀納米晶體在室溫情況下的無軟化超伸長，其中晶體滑動是表面擴(kuò)散蠕變的激活因子。在實(shí)驗(yàn)和理論均表明：這種相互作用機(jī)制在材料相關(guān)樣品直徑范圍內(nèi)控制納米晶體的塑性形變，該范圍分別由表面擴(kuò)散蠕變和位錯(cuò)塑性的納米晶體穩(wěn)定性決定下限和上限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過用于純擴(kuò)散介導(dǎo)形變的最大尺寸（例如：Coble型蠕變）。這項(xiàng)工作提供了對納米材料中原子尺度耦合擴(kuò)散位移變形機(jī)制的理解，同時(shí)使延展性和強(qiáng)度最大化的方法。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4813）

　　7.超平滑玻璃態(tài)石墨烯薄膜
　?。║ltra-smooth glassy graphene thin films for flexible transparent circuits） 　　大面積石墨烯薄膜在可形變透明器件中十分重要。Dai 等人提出了一種玻璃態(tài)石墨烯，其處于玻碳和石墨烯之間的中間狀態(tài)，且具有高結(jié)晶度與卷曲的晶格平面。他們引入了一種聚合物輔助方法，來生長英寸尺度的超平滑（粗糙度，<0.7nm）玻璃態(tài)石墨烯薄膜。由于玻璃態(tài)石墨烯薄膜繼承了石墨烯和玻碳的優(yōu)點(diǎn)，所以玻璃態(tài)石墨烯薄膜表現(xiàn)出與石墨烯相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性、透明性和柔性，以及類玻碳的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性。另外，可以通過直接激光繪制的方法來制造基于玻璃態(tài)石墨烯的電路，并且將電路轉(zhuǎn)到柔性基板上后還能夠可靠運(yùn)行。玻璃態(tài)石墨烯薄膜應(yīng)該能夠刺激柔性透明導(dǎo)電材料在集成電路中的應(yīng)用。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1601574）

　　8.超薄金屬有機(jī)框架納米片電催化析氧
　　（Ultrathin metal–organic framework nanosheets for electrocatalytic oxygen evolution） 　　設(shè)計(jì)、合成有效電催化劑對于電化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)非常重要。析氧反應(yīng)（OER）是這些轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵過程，在水解、金屬空氣電池上具有重要應(yīng)用。Zhao等人合成了超薄金屬有機(jī)框架（MOFs）納米片電催化劑，用來催化堿性環(huán)境中的析氧反應(yīng)。他們在玻碳電極上合成了超薄NiCo雙金屬M(fèi)OFs納米片，這種納米片在電流密度10 mA cm-2時(shí)表現(xiàn)出250 mV的過電勢。當(dāng)這種納米片負(fù)載在泡沫銅上時(shí)過電勢僅為189 mV。實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明：這種超薄納米片具有有利于吸附的不飽和空位。這一發(fā)現(xiàn)表明不飽和配位金屬原子是主要活性位點(diǎn)，而且Ni和Co金屬之間的耦合效應(yīng)對于提高電催化性能具有重要作用。(Nature Energy DOI: 10.1038/NENERGY.2016.184)
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