1.水基生物相容性 2D 晶體油墨
　　（Water-basedand biocompatible 2D crystal inks for all-inkjet-printed heterostructures） 　　要想利用二維晶體的性質(zhì)，需要生產(chǎn)方法能夠在任何基底上大規(guī)模制備任意復(fù)雜度的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。溶液處理石墨烯可以用到簡(jiǎn)單且低成本的技術(shù)上，例如用噴墨印刷制造器件。但是現(xiàn)在可用的印刷制劑還不夠理想，因?yàn)樗鼈兌蓟谟卸救軇?，濃度低或耗時(shí)且加工昂貴。此外，由于不同二維晶體的再混合會(huì)導(dǎo)致界面不受控制以及器件性能變差，所以沒有一種方法可以適用于薄膜異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制造。McManus 等人展示了能夠?qū)崿F(xiàn)可印刷噴墨、水基、二維晶體制劑的一般方法。這種方法也為多層制造提供了最佳的薄膜成型。此外，他們還展示了全噴墨印刷異質(zhì)結(jié)構(gòu)的實(shí)例，例如印刷在塑料和紙張上的大面積光電傳感器陣列以及可編程邏輯存儲(chǔ)器件。最后，體外劑量遞增細(xì)胞毒性測(cè)定確認(rèn)了該墨水的生物相容性，擴(kuò)展了其用于生物醫(yī)學(xué)的可能性（Nature Nanotechnology DOI:10.1038/NNANO.2016.281）

　　2.準(zhǔn)固態(tài)可再充電 Na-CO2 電池
　　（Quasi–solidstate rechargeable Na-CO2 batteries with reduced graphene oxide Na anodes） 　　使用土壤中含量豐富的鈉和溫室氣體 CO2制造 Na-CO2 電池，是用于移動(dòng)和固定能量存儲(chǔ)的很有前景的方法，但是這種電池仍然存在液體電解質(zhì)泄漏和 Na 金屬陽(yáng)極不穩(wěn)定的安全風(fēng)險(xiǎn)。這些問題導(dǎo)致了 Na-CO2 電池極其惡劣的操作條件，并增加了推廣該技術(shù)的難度。Hu 等人使用復(fù)合聚合物電解質(zhì)（CPE）和還原氧化石墨烯（rGO）鈉陽(yáng)極的高安全性組裝了準(zhǔn)固態(tài)Na-CO2電池。PVDF-HFP [聚（偏二氟乙烯-共-六氟丙烯）]-4％SiO2/NaClO4-TEGDME（四乙二醇二甲醚）的 CPE 具有高離子傳導(dǎo)性（1.0 mS·cm-1）、強(qiáng)韌性和強(qiáng)電解液鎖定能力。此外，rGO-Na 陽(yáng)極呈現(xiàn)快速和非枝晶 Na+ 電鍍/剝離（5.7至16.5 mA·cm-2）。改善的動(dòng)力學(xué)和安全性使得構(gòu)建的 rGO-Na/CPE/CO2電池能夠在足夠?qū)挼?CO2 分壓窗口（5-100％，模擬汽車排氣）中成功循環(huán)，特別是在500 mA·g-1 下成功運(yùn)行 400 個(gè)循環(huán)，純 CO2 中固定容量為 1000 mA·hour·g-1。此外，還在袋裝型電池（20×20 cm，10 g，232 Wh·kg-1）中將可逆容量增大到 1.1 A·hour。這項(xiàng)研究使準(zhǔn)固態(tài) Na-CO2 電池表現(xiàn)出更加引人注目前景。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1602396）

　　3. 阻塞上皮細(xì)胞中流動(dòng)性內(nèi)吞喚醒
　?。‥ndocytic reawakeningof motility in jammed epithelia） 　　最近，已經(jīng)根據(jù)干擾或剛度轉(zhuǎn)變解釋了上皮單層細(xì)胞的動(dòng)力學(xué)。但是，對(duì)于細(xì)胞是如何控制這種相變的仍屬未知。Chiara Malinverno 等人展示了RAB5A作為一種關(guān)鍵的內(nèi)吞蛋白足以在運(yùn)動(dòng)阻滯的單細(xì)胞層中誘導(dǎo)產(chǎn)生可以躍過幾十個(gè)細(xì)胞的大規(guī)模、協(xié)調(diào)的能動(dòng)性。這與增強(qiáng)的牽引力和細(xì)胞突起的延伸有關(guān)。減少分子的內(nèi)吞作用、巨胞飲作用或者增加流體排出消除了RAB5A誘導(dǎo)的集體能動(dòng)性。基于機(jī)械連接張力和活動(dòng)細(xì)胞重定向機(jī)制的簡(jiǎn)單模型，他們確定了單層動(dòng)力學(xué)的區(qū)域，依據(jù)大規(guī)模定向遷移和局部非阻塞相結(jié)合解釋了移動(dòng)的內(nèi)吞喚醒。多細(xì)胞動(dòng)力學(xué)的這些變化使聚集體在物理限制下實(shí)現(xiàn)遷移，并可能被腫瘤用于間質(zhì)傳播。（Nature Materials DOI:10.1038/NMAT4848）

　　4. 鈦的復(fù)合介導(dǎo)馬氏體相變
　?。–omplexion-mediated martensitic phase transformationin Titanium） 　　調(diào)整金屬合金的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的最有效的方法在于設(shè)計(jì)和使用無熱相變，例如年生產(chǎn)能力達(dá)到1500百萬噸的形狀記憶合金和高強(qiáng)度鋼。在這些材料中，通過組分調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)馬氏體形成和機(jī)械孿晶的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)和有利的機(jī)械性能。 Zhang 等人報(bào)告了一種新的有潛力拓寬鈦合金應(yīng)用窗口的相變，即通過復(fù)合介導(dǎo)轉(zhuǎn)化將這種航空航天設(shè)計(jì)中最重要的結(jié)構(gòu)材料納米結(jié)構(gòu)化。這是一種可逆的馬氏體轉(zhuǎn)變機(jī)制，使α’’（斜方晶）馬氏體與無熱 ω（a-ω 六方晶）平面復(fù)合體結(jié)合為最終納米層結(jié)構(gòu)。兩個(gè)相在結(jié)晶學(xué)上與母體 β（BCC）基質(zhì)相關(guān)。（Nature CommunicationsDOI: 10.1038/ncomms14210）

　　5. 無機(jī)納米結(jié)構(gòu)中原子手性的綜合表達(dá)
　　（Cooperativeexpression of atomic chirality in inorganic nanostructures） 　　綜合手性現(xiàn)象通過分子內(nèi)和分子間相互作用廣泛存在于生物分子和有機(jī)系統(tǒng)中，但是對(duì)于無機(jī)材料仍缺乏研究。Wang 等人在從理論和實(shí)驗(yàn)上研究了膠體朱砂汞硫化物納米晶體中的綜合手性，認(rèn)為這種現(xiàn)象是源于不同長(zhǎng)度尺度情況下晶體晶格和幾何形態(tài)之間的手性相互作用，并開發(fā)了兩步合成方案從而能夠控制這兩種類型手性的關(guān)鍵參數(shù)，使得通過材料工程能讓不同的手性相互作用表現(xiàn)為可觀察的。此外，他們還采用有限元方法的電磁模型闡明了無機(jī)系統(tǒng)中的綜合手性，并顯示出與實(shí)驗(yàn)結(jié)果極好的一致性。Wang 等人的研究能使一個(gè)新興類別的納米結(jié)構(gòu)具有特定的綜合手性，這對(duì)于從根本上了解納米尺度手性以及基于新的旋光構(gòu)建塊的技術(shù)應(yīng)用至關(guān)重要。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms14312）

　　6.鋰錳鎳氧化物中的相變機(jī)制
　?。≒hase transformationmechanism in lithium manganese nickel oxide revealed by single-crystal hardX-ray microscopy） 　　了解固態(tài)相變的反應(yīng)途徑和動(dòng)力學(xué)，對(duì)于設(shè)計(jì)具有更好性能與穩(wěn)定性的先進(jìn)電極材料而言至關(guān)重要。盡管在所涉及的物相之間具有很大晶格失配的一級(jí)相變，尖晶石LiMn1.5Ni0.5O4 即使在大尺寸顆粒情況下也具有很高的倍率，還存在待解開的謎底。Kuppan等人使用先進(jìn)的二維和三維納米斷層掃描對(duì)一系列成形良好的LixMn1.5Ni0.5O4（0≤x≤1）晶體進(jìn)行觀測(cè)，從而使中尺度相分布可視化，以作為亞粒子水平的Li 含量的函數(shù)。在部分脫鋰的晶體上明顯觀察到不均勻性以及富Li 相和貧 Li 相共存，并提供了直接證據(jù)證實(shí)具有成核和生長(zhǎng)過程，而不是收縮核心或逐個(gè)形成顆粒的過程。（100）晶面在截頂八面體顆粒的頂點(diǎn)的優(yōu)越動(dòng)力學(xué)促進(jìn)了優(yōu)先脫鋰，而對(duì)應(yīng)變誘導(dǎo)破裂的觀察則表明了材料中的力學(xué)性能惡化的原因。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms14309）

　　7.納米多孔碳超級(jí)電容器中離子約束和脫溶的量化
　?。≦uantificationof ion confinement and desolvation in nanoporous carbon supercapacitors with modellingand in situ X-ray scattering） 　　對(duì)帶電碳納米孔中離子的限制和脫溶的細(xì)致理解是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)電化學(xué)能量存儲(chǔ)和水處理技術(shù)的關(guān)鍵。Prehal 等人提出了原位小角度 X 射線散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與蒙特卡羅模擬長(zhǎng)尺度依賴性離子排布的協(xié)同組合。在這種方法中，模擬是基于實(shí)驗(yàn)獲得的實(shí)際碳納米孔結(jié)構(gòu)和電極中的全局離子濃度的。測(cè)量數(shù)據(jù)和模擬散射數(shù)據(jù)的組合提供了令人信服的證據(jù)，即使在平均孔徑大大超過1nm 的混合微-介孔碳中，水中的 Cs+ 和 Cl- 離子存在部分去溶劑化。水溶殼的緊密附著有效地防止了平均孔徑亞微米的碳中的完全脫溶。反離子隨著電壓的增加而將其局部環(huán)境改變?yōu)楦呦拗频内厔?shì)決定性地確定了超級(jí)電容器電極的性能。（Nature Energy DOI: 10.1038/nenergy.2016.215）

　　8. 自表面電荷剝離和靜電調(diào)節(jié)的二維異質(zhì)多層雜化物
　?。⊿elf-surfacecharge exfoliation and electrostatically coordinated 2D hetero-layered hybrids） 　　目前，通過連續(xù)薄膜外延生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)的原子級(jí)二維（2D）異質(zhì)層結(jié)構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)，原則上受到晶格匹配前提條件以及產(chǎn)量低和生產(chǎn)昂貴的限制。Yang 等人通過高度可縮放的自表面電荷剝離和靜電耦合方法實(shí)現(xiàn)了人工調(diào)節(jié)超薄 2D 異質(zhì)多層金屬硫族化合物。具體來說，本體金屬硫族化合物在表面活性劑/無嵌入劑的介質(zhì)中自發(fā)地剝離成超薄層，隨后與異質(zhì)過渡金屬硫族化合物 MoSe2 進(jìn)行無約束靜電耦合，成為可擴(kuò)展異質(zhì)多層混合物。因此，表面和界面主導(dǎo)的光催化反應(yīng)可用作理想的測(cè)試臺(tái)，驗(yàn)證了多種2D 超薄異質(zhì)多層材料的可靠性，顯示出高可見光反應(yīng)活性、高效的電荷轉(zhuǎn)移和緊密接觸界面，可用于穩(wěn)定循環(huán)和儲(chǔ)存。這種合成方法促成了可變厚度和可預(yù)期的組分控制，將推進(jìn)用于大規(guī)?？碧胶蛻?yīng)用的“設(shè)計(jì)構(gòu)建的”2D 多層異質(zhì)結(jié)的研發(fā)。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms14224）