1. 基于金屬二硫化鉬納米片的電化學(xué)致動(dòng)器
       將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的致動(dòng)器在各種機(jī)電系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中都很有用，包括應(yīng)用于可導(dǎo)向的導(dǎo)管、飛機(jī)的自適應(yīng)機(jī)翼和減阻風(fēng)力渦輪等。致動(dòng)器系統(tǒng)可以基于諸如熱，溶劑吸附/解吸或電化學(xué)作用（在諸如碳納米管電極、石墨電極、聚合物電極和金屬的系統(tǒng)中）的各種刺激。Acerce 等人證明，通過(guò)在薄塑料基材上對(duì)二維金屬二硫化鉬（MoS2）的化學(xué)剝離所得納米片的重堆積，所形成的電極薄膜的動(dòng)態(tài)膨脹和收縮可以產(chǎn)生顯著的機(jī)械力。具體來(lái)說(shuō)，MoS2 膜能夠產(chǎn)生大約 17 兆帕的機(jī)械應(yīng)力，這高于哺乳動(dòng)物的肌肉（約 0.3 兆帕）而與陶瓷壓電致動(dòng)器（約 40 兆帕）相當(dāng)，并且在高達(dá) 1 赫茲情況下應(yīng)變約為 0.6％。致動(dòng)器性能歸因于 MoS2 納米片金屬 1T 相的高電導(dǎo)率，重堆積 MoS2 層的彈性模量（2 至 4 千兆帕）和納米片之間的快速質(zhì)子擴(kuò)散。這些結(jié)果可能會(huì)引導(dǎo)產(chǎn)生用于高應(yīng)變和高頻應(yīng)用的新型電化學(xué)致動(dòng)器。（Nature DOI: 10.1038/nature23668）

       2.在 NOx 選擇性催化還原中由游離銅離子形成的動(dòng)態(tài)多核位點(diǎn)
       銅離子交換進(jìn)入沸石對(duì)于用氨（NH3）與氮氧化物（NOx）的選擇性催化還原（SCR）是有活性的，但是低溫反應(yīng)速率對(duì)銅（Cu）體積密度的依賴性與單個(gè)位點(diǎn)的反應(yīng)不一致。Paolucci 等人結(jié)合了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)測(cè)量、X 射線吸收光譜和第一原理計(jì)算，以證明在反應(yīng)條件下，游離的 Cu 離子可以穿過(guò)沸石窗口并形成參與氧（O2）-介導(dǎo) CuI→CuII 氧化還原整體步入 SCR 的瞬態(tài)離子對(duì)。骨架鋁中心的靜電束縛限制了每個(gè)離子可以探索的體積，從而限制了其形成離子對(duì)的能力。游離的單個(gè)原子動(dòng)態(tài)可逆地形成多核位點(diǎn)表現(xiàn)出異質(zhì)或均相催化劑常規(guī)界限之外的獨(dú)特現(xiàn)象。（Science DOI: 10.1126/science.aan5630）

       3. 混合氧化石墨烯/石墨烯層狀膜對(duì) NaCl 和染料的高效排斥
       碳納米材料非常穩(wěn)健，并且具有對(duì)分離技術(shù)應(yīng)用獨(dú)特的吸引力，但是當(dāng)處于長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)烈的交叉流動(dòng)時(shí)，它們的可擴(kuò)展性和高耐鹽性仍然面臨挑戰(zhàn)。Morelos-Gomez 等人提出了一種采用簡(jiǎn)單環(huán)保的方法，通過(guò)噴涂石墨烯氧化物/幾層石墨烯/脫氧膽酸鹽的水性分散體制備了石墨烯基的膜。該膜非常強(qiáng)度足夠以承受長(zhǎng)時(shí)間（120 小時(shí)）的強(qiáng)橫向流動(dòng)剪切，同時(shí)保持對(duì)陰離子染料 NaCl 的排斥率接近 85％ 和 96％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分子動(dòng)力學(xué)模擬顯示脫氧膽酸鹽的存在增強(qiáng)了這些石墨烯基的膜對(duì) NaCl 的排斥。此外，這些新型混合層狀膜相比純石墨烯氧化物膜顯示出更好的耐氯性。這些可擴(kuò)大生產(chǎn)的石墨烯基膜具有的脫鹽性能和耐剪切和耐氯性能使其有望用于實(shí)際的水分離應(yīng)用。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.160）

       4. 頂點(diǎn)氧對(duì)銅超導(dǎo)體內(nèi)平面交換相互作用程度的影響
       在高 Tc 超導(dǎo)體中，磁性和電子性質(zhì)由 CuO2 平面中的價(jià)電子有效地從一個(gè)點(diǎn)躍遷到另一個(gè)點(diǎn)的概率來(lái)確定，這一機(jī)制與現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)侖排斥相反，并且被跳躍積分所支持。后者的空間范圍與傳輸性質(zhì)（包括超導(dǎo)性）以及自旋激子（磁子）的色散關(guān)系有關(guān)。Peng 等人在倒易空間的很大一部分上通過(guò)共振非彈性 X 射線散射以極高精度測(cè)量并比較了頂端原子數(shù)不同的三個(gè)反鐵磁母體化合物（單層 Bi2Sr0.9La1.1CuO6+δ，雙層Nd1.2Ba1.8Cu3O6 和無(wú)限層 CaCuO2）的磁譜。他們觀察到缺少頂點(diǎn)氧會(huì)增加平面內(nèi)的跳躍范圍，而在 CaCuO2 中，頂點(diǎn)氧促成了真正的三維（3D）交換鍵網(wǎng)絡(luò)。這些結(jié)果建立了交換相互作用和晶體結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并提供了對(duì)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的材料依賴性的新見(jiàn)解。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS4248）

       5. 將分子冷卻至多普勒極限以下
       對(duì)大多數(shù)量子簡(jiǎn)并氣體、光學(xué)晶格、原子噴泉和其他諸多應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，磁光捕獲和亞多普勒冷卻是必不可少的。一系列廣泛的新應(yīng)用都期待著超冷分子，而激光冷卻也已經(jīng)開(kāi)始向分子延伸了。磁光阱（MOT）已經(jīng)在單分子物質(zhì) SrF 中得到了證明，但尚未達(dá)到許多應(yīng)用所需的亞多普勒溫度。Truppe 等人展示了第二種物質(zhì) CaF 的 MOT，并展示了如何使用三維光學(xué)粘膠將這些分子冷卻到遠(yuǎn)低于多普勒極限的 50μK。這些超冷分子可以裝載到光學(xué)鑷子中來(lái)捕獲用于量子模擬的任意陣列，或投入到用于測(cè)試基本物理學(xué)的分子噴泉中，或用于研究在超冷溫度下原子和分子之間的碰撞和化學(xué)。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS4241）

       6.手性液晶薄膜中半斯格明子的自發(fā)形成及其動(dòng)力學(xué)
       斯格明子是不同濃縮物質(zhì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的無(wú)核心類渦旋激發(fā)，此前對(duì)其動(dòng)力學(xué)的實(shí)時(shí)觀察一直是個(gè)挑戰(zhàn)。Nych 等人第一次直接光學(xué)觀察到了半斯格明子的自發(fā)形成。在手性液晶的薄膜中，根據(jù)包括膜厚度在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)條件不同，它們會(huì)形成晶格常數(shù)為幾百納米的六方晶格，或作為補(bǔ)償其電荷的拓?fù)淙毕莸墓铝?shí)體出現(xiàn)。這些半斯格明子表現(xiàn)出了由熱波動(dòng)驅(qū)動(dòng)的奇妙動(dòng)力學(xué)特性。雖然具有結(jié)構(gòu)接近于光學(xué)分辨率極限的特征尺度，但最終實(shí)空間成像的數(shù)值計(jì)算還是成功地證實(shí)了實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。手性液晶薄膜由此提供了一個(gè)奇妙的平臺(tái)，有助于對(duì)拓?fù)浼ぐl(fā)動(dòng)力學(xué)的直接探索，例如：半斯格明子以及利用光學(xué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行操作。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS4245）

       7. 對(duì)乙酰丙酮銅（II）彈性晶體結(jié)構(gòu)變化的原子解析
       單晶通常是易碎非彈性材料。這種機(jī)械響應(yīng)限制了它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的使用，特別是在柔性電子和光學(xué)器件中的應(yīng)用。Worthy 等人描述了眾所周知的配位化合物-乙酰丙酮銅（II）的單晶，這種單晶具有足夠的柔性可以可逆地結(jié)合成結(jié)。機(jī)械測(cè)量表明，這種晶體表現(xiàn)出類似于尼龍的軟質(zhì)材料的彈性，并因此顯示出同時(shí)與通常硬物質(zhì)和軟物質(zhì)都相關(guān)的性質(zhì)。利用微焦點(diǎn)同步加速器輻射，Worthy 等人繪制了在彎曲時(shí)發(fā)生的晶體結(jié)構(gòu)變化，從而確定了這種允許原子精度靈活性的機(jī)制。在應(yīng)變下，晶體中的分子能夠可逆地旋轉(zhuǎn)，從而重新組織以允許彈性所需的機(jī)械壓縮和膨脹，而且仍然能夠保持晶體結(jié)構(gòu)的完整性。（Nature Chemistry DOI: 10.1038/NCHEM.2848）

       8.由團(tuán)簇前驅(qū)體設(shè)計(jì)和合成的多金屬氧酸鹽-骨架材料
       無(wú)機(jī)氧化物材料常用于半導(dǎo)體電子學(xué)、離子交換、催化、涂料、氣體傳感器以及作為分離材料。盡管對(duì)這些無(wú)機(jī)氧化物材料的合成已經(jīng)充分理解了，但是由于高溫加工和自上而下的合成方法所施加的穩(wěn)定性限制卻使得新材料的范圍被減小了。在本綜述中，Vilà-Nadal 等人描述了多金屬氧酸鹽（POM）團(tuán)簇的衍生化，這使得它們可以通過(guò)使用有機(jī)或無(wú)機(jī)連接器組裝成一系列骨架。此外，自下而上的合成方法可用于制備金屬氧化物骨架材料，并且 POM 分子前體的特征可以保留在這些結(jié)構(gòu)中。高度堅(jiān)固的全無(wú)機(jī)骨架可以使用金屬離子連接來(lái)制備，無(wú)需有機(jī)組分即可以實(shí)現(xiàn)分子合成控制。獲得的骨架具有高穩(wěn)定性、高催化、光化學(xué)和電化學(xué)活性。在概念上，這些無(wú)機(jī)氧化物材料橋接了沸石和金屬-有機(jī)骨架（MOF）之間的間隙，并建立了一類新的全無(wú)機(jī) POM 骨架，可以利用類似于 MOF 的拓?fù)浜头磻?yīng)原理對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。（Nature Reviews Materials DOI: 10.1038/natrevmats.2017.54）