中科院崔铁军院士团队AFM:可拉伸天线阵列赋能气球无线通信系统,实现百米级多目标实时传输
未来无线通信对“小型化、轻量化、可重构、共形集成”系统需求迫切,传统刚性天线虽性能稳定,但难以适配气球、车辆等曲面载体,且在机械形变下易出现频率偏移、辐射性能衰减等问题。tethered气球作为应急通信、临时覆盖的理想平台,传统方案需将天线与射频电路置于外部吊
未来无线通信对“小型化、轻量化、可重构、共形集成”系统需求迫切,传统刚性天线虽性能稳定,但难以适配气球、车辆等曲面载体,且在机械形变下易出现频率偏移、辐射性能衰减等问题。tethered气球作为应急通信、临时覆盖的理想平台,传统方案需将天线与射频电路置于外部吊
在软机器人、精密传感和靶向药物递送领域,智能软微执行器凭借其仿生结构和刺激响应材料展现出巨大应用前景。然而,现有系统在实现快速变形的同时保持机械鲁棒性方面仍面临重大挑战,限制了其在复杂环境中的实际应用。
随着便携式电子设备和电动汽车市场的快速发展,对高能量密度电池技术的需求日益迫切。锂硫电池因其高达2600 Wh kg⁻¹的理论能量密度和硫的自然丰度、低成本等优势,被视为下一代高性能储能系统的重要候选。然而,其商业化进程长期受限于多硫化物的“穿梭效应”和锂枝晶
随着氢能作为清洁能源载体在脱碳战略中日益重要,高效分离氢气与二氧化碳成为实现“蓝氢”生产的关键技术瓶颈。当前主流的变压吸附技术面临操作复杂和可持续性挑战,而膜分离技术虽具潜力,却因聚合物膜难以区分H₂和CO₂的相似渗透性而受限。碳分子筛膜通过高温热解制备,虽能
本研究得到以下项目的支持:中国国家重点研发计划(2024YFE0205300)、浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划(2023C01193)、国家自然科学基金(22205203)、浙江省自然科学基金(LZ25E070001)、国家高层次青年人才支持计划,以及杭州
近年来,弹性体材料在软机器人、人工肌肉和软离子电子器件中展现出巨大应用潜力,但将高强度、高韧性、环境稳定性和导电性等通常相互排斥的性能集成于单一材料中,仍是一个重大挑战。传统复合材料的简单共混策略难以实现这种多功能协同,而自然界中生物组织(如植物叶片)的多级有
近年来,受生物体内跨膜纳米孔道选择性传输离子的启发,人工纳米多孔膜在传感、离子分离和渗透能转换等领域展现出广阔前景。然而,传统的二维纳米流体膜存在机械性能差、稳定性不足、难以大规模制备等问题。纤维材料因其柔性和可扩展性成为理想替代品,但纳米级通道导致的高内阻限
聚醚醚酮(PEEK)作为轻量化机器人的关键结构材料,因其优异的机械性能和耐磨性而备受关注,然而其自润滑性差限制了在运动部件中的应用。纯PEEK在无油条件下摩擦系数较高(0.4–0.6),难以满足实际需求。以往通过添加聚四氟乙烯(PTFE)改善润滑性,但PTFE
近日,武汉工程大学与香港中文大学(深圳)等单位合作在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Copper Single-Atom Decorated Microfibrous Catalysts for Continuo
随着全球能源需求的持续增长,电力电子技术在各个领域的应用日益广泛,对高压、大功率设备中功率器件的需求显著增加。绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为关键功率半导体器件,因其高开关速度和高功率密度被广泛应用于电力传输、电机驱动和可再生能源领域。然而,随着IGBT器件功
聚乙烯醇(PVA)水凝胶因其优异的生物相容性、化学稳定性和高亲水性,在生物医学领域具有广泛的应用前景。然而,其固有的机械强度不足和导热性能较差,尤其在承受复杂载荷或需散热的应用场景中,严重限制了实际使用效果。此外,当用于人体软骨替代时,局部温升可能引发材料性能
近年来,语音通信作为最直接的信息交流方式,广泛应用于无线通信领域,但也面临语音合成、录音回放和语音模仿等欺骗性攻击的威胁。与指纹、面部虹膜、DNA等生物识别技术相比,声纹识别具有动态、非接触和远程实施的优势,尤其适用于电信防诈骗等场景。然而,现有声学传感器在声
随着全球塑料污染问题日益严峻,聚烯烃类塑料(如聚乙烯、聚丙烯)因其难以降解和高使用量,成为环境负担的主要来源。尽管这些废弃塑料理论上可转化为高附加值化学品,但现有回收技术普遍面临效率低、产物混杂、能耗高等瓶颈,尤其当塑料受到污染时,传统机械回收和化学回收手段往
随着物联网(IoT)技术的快速发展,全球数十亿低功耗传感器节点的能源需求日益增长,传统电池供电方式存在维护成本高、可持续性差等问题。太阳能热电发电机(STEG)能够将建筑表面吸收的太阳能转化为电能,为分布式传感器提供自主能源,但其性能受限于温度梯度(ΔT)的建
近年来,利用纤维支撑的微流体涂层构建连续功能仿生纳米结构引起了广泛关注,但其发展一直受限于普拉托-瑞利不稳定性(Plateau-Rayleigh,PRI)这一根本性挑战。PRI会导致液涂收缩、断裂成液滴,尤其在低粘度流体涂覆于纤维基底时更为显著。尽管已有研究尝
全球淡水短缺是21世纪最紧迫的挑战之一,尤其是在干旱和半干旱地区。传统的水资源供应方式如海水淡化和废水回收受限于高能耗和资源依赖,难以大规模推广。大气水收集(AWH)技术作为一种分散式、地点无关的解决方案,能够直接从空气中提取水蒸气,但其发展仍面临吸附剂在高吸
牙齿完整性对维持口腔及全身健康至关重要。牙本质退化是临床常见问题,暴露的牙本质小管成为刺激物和病原体的直接通道,引发疼痛、炎症甚至不可逆的牙髓损伤。尽管仿生矿化技术为牙本质再生带来希望,但其临床应用仍面临胶原降解、矿物前体传递效率低及牙髓-牙本质复合体功能恢复
随着风能、太阳能等间歇性可再生能源的大规模并网,电化学储能系统(ESS)的重要性日益凸显。其中,液流电池(RFBs)因其高可扩展性、长时放电、功率与容量解耦以及本质安全等优势,成为电网级储能的有前景的解决方案。然而,其核心组件——离子交换膜(IEM)——长期以
近年来,水凝胶和海绵作为生物医学领域中两类主要的生物材料,虽各具优势,却也存在明显局限。水凝胶因其分子级水合网络易发生膨胀,机械性能较差;而海绵则缺乏粘弹性,难以模拟人体组织的力学行为。人体组织本身却能在高水合状态下保持不膨胀、抗压缩的特性,同时具备优异的力学
温度传感器作为人工智能技术与可穿戴设备的重要支撑,已广泛应用于智能制造、环境监测、医疗健康、智能交通与智慧家居等关键领域。传感器的稳定性是衡量其可靠性与实用性的关键指标,直接影响灵敏度、响应速度、工作寿命及极端环境适应能力,对于数据采集与连续监测至关重要。然而