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《科学》快讯

2021-10-12 中国科学报
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  延长聚合物链的力引发化学反应增韧水凝胶

  由聚合物网络制成的材料(包括水凝胶)的效用和寿命取决于它们的拉伸和抗撕裂能力。在凝胶和弹性体中,这些机械性能通常受到交联聚合物链的共价化学结构的限制,这通常在材料合成过程中固定。

  研究组报告了聚合物网络,其中组成链通过力耦合反应延长,当链达到其标称断裂点时被触发。与由类似控制链制成的网络相比,高达40%的反应链延伸导致水凝胶进一步拉伸40%至50%,并显示出两倍大的撕裂能。

  这些增强与双网络体系结构提供的增强具有协同作用,并补充了其他现有的增韧策略。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abg2689

  镍多晶中晶界速度和曲率不相关

  晶界速度被认为与曲率有关,这种相关性在模拟多晶材料在退火过程中如何粗化时很重要。

  研究组使用高能衍射显微镜测量了镍多晶体在800摄氏度退火前后的三维取向图,并确定了约52000个晶界的速度和曲率。

  出乎意料的是,晶界速度和曲率并不相关。相反,研究组发现边界速度和5个决定晶界晶体学的宏观参数之间有很强的相关性。

  速度对晶界晶体学的敏感性,可能是缺陷介导的晶界迁移或晶界能各向异性的结果。速度和曲率之间缺乏相关性可能是由晶界网络施加的约束造成的,这意味着需要一种新的晶界迁移模型。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abj3210

  悬浮动力学: 真空中微观物体的悬浮和控制

  利用原子物理、控制理论和光力学领域的科学成果,在真空中控制悬浮的纳米和微观物体是一个相当有趣的课题。

  将悬浮系统的运动与内部自由度以及外力和系统相结合的能力为研究提供了机遇。诸多最新实验成果,包括光学悬浮纳米颗粒的运动基态冷却,已解锁了基础量子物理、商业传感器等许多吸引人的研究方向。

  研究组回顾了悬浮动力学的现状、挑战和前景,这是一个多学科的研究领域,致力于理解、控制和使用真空中悬浮的纳米和微观物体。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abg3027

  中红外超表面拓扑声子极化子漏斗

  拓扑光子学通过提供一个平台来稳健捕获和引导光的拓扑状态,从而增强对电磁场的控制。

  通过结合六方氮化硼中拓扑光子与声子之间的强耦合,研究组展示了一个控制和引导光与晶格振动混合态的平台。

  观察到的声子极化子的拓扑边态携带锁定在其传播方向上的非零角动量,这使得它们能够稳健传输。

  因此,这些拓扑准粒子使螺旋红外光子介导的红外声子漏斗能够沿着任意路径穿过急弯,这为一系列应用提供了机遇。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abj5488

打印 责任编辑:阎芳

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