Adv. Funct. Mater. 最新文献快讯专题-8.2更新
本期专题跟踪了Advanced Functional Materials于2016年8月2日见刊（Volume 26, Issue 29）的所有文献，并做相关导读，相关文献资源网友已上传，点我跳转到材料人论坛下载（微信读者请点击阅读原文）。
本期AFM共更新文献22篇，其中中国作者文章8篇【华东理工大学（1）、上海大学（1）、武汉理工大学（1）、北京大学（1）、南京大学（1）、苏州大学（1）、中科院化学所（1）、浙江大学（1）、郑州大学（1）、中科院国家纳米科学中心（2）、中科院有机固体重点实验室（1）】，文章分别涉及三维环形纳米结构、纳米发电机、可伸缩电子、喷墨打印材料、电致变色器件、有机半导体材料等。
封面文章：利用光的干涉与衍射合理构建的三维环形纳米结构
韩国大学物理系的Eun-Ah You等利用紫外光的干涉和衍射发现一种简便、合理的方法构建可调层数的三维环形纳米结构。他们通过离散化的亮点和驻波可以采用简单传统的光刻技术实现这一结构。这一方法也将适用于需要制备高通量大面积的三维结构的众多应用中。
三维环状纳米结构示意图
封面内页：自供能的可植入电阻记忆设备
韩国大学的Sahn Nahm等将(Na0.5K0.5)NbO3（NKN）分别生长在TiN/SiO2/Si基底上作为阻变存储器以及柔性TiN/PI（聚酰亚胺）上作为纳米发电机构建可植入式的自供能的阻变存储器。该NKN自供能器件具有双极变化特性，可以获得稳定的102的开/关变化率。
可植入的自供能阻变存储器的结构与简单机理图
全文：
1.可看透电致变色器件：最先进的多彩聚合物用于高对比度电致变色器件。
意大利帕多瓦大学的Luca Beverina等提出两种新型多彩色电致变色聚合物，由共轭的EDOT/ProDOT作为共聚物主链以及Weitz-型的氧化还原活性电致变色小分子连接物（WTE）。这种WTE实现了高度可逆的氧化还原反应，以无色-红色变换补充了主链的无色-蓝色的变换，这进一步突破了溶液加工实现的聚合物层以实现可看透电致变色器件的设计局限。
新型多彩聚合物电致变色器件的光学性能
2.氢键有机半导体材料作为高效稳定的过氧化氢光合作用的光电催化剂
约翰开普勒林茨大学的Eric Daniel Głowacki等首次报道了通过氢键有机半导体在电解质水溶液中光电催化氧还原为过氧化物。研究发现这种材料能在连续照明几天的情况下于光电化学电池中稳定工作，且工作环境的pH值范围从1到12。其就单位（过氧化氢产量/催化剂用量/时间）催化性能而言更是超过之前报道的一到两个数量级。
具有EPI半导体电极的光电催化测试结构图
3.平面纳米筛：多功能纳米筛用于纳米光学设施
新加坡国立大学的Qiu Chengwei等人提出了一条十分有前景的关于纳米筛基螺旋设备的技术路线，在实验上已经证实是可行的，它可以实现光漩涡的全操作包括光漩涡的产生、杂化、多路复用、聚焦以及无衍射传播。
纳米筛的多功能应用
Flat Helical Nanosieves (Adv. Funct. Mater. 2016, DOI: 10.1002/adfm.201601345)
4.国家纳米科学中心：有机-无机钙钛矿复合材料用于光电、光伏设备
国家纳米科学中心的Lin Niu（第一作者）、刘新风和南洋理工大学的刘政（共同通讯）等人用便捷的两步气相输运淀积法在SiO2/Si基底上控制合成了有机卤化铅钙钛矿纳米片，并研究了纳米片厚度与光电性能的关系，发现纳米片厚度在30nm时具有最好的光电响应性能。
钙钛矿纳米片光电性能与厚度的关系
5.从块体到纳米尺度的力、光致变色：单根自组装丝带上的数据存储
德国卡尔斯鲁厄理工学院的Damiano Genovese及Luisa De Cola等（共同通讯）发现利用铂的复合物能够在超长带上自组装，且在纳米尺度的力激励下展现出力致变色现象。原子力显微镜（AFM）发现，力致变色仅在原位刺激的短距离内能够发生，可以据此在单根自组装的丝带上设计利用AFM纳米光刻高密度信息。另外，有机发光的光致变色现象也可用于封装和擦除信息。
力致变色响应图及纳米光刻与光致变色的结合应用
6.纳米复合材料：钻石纳米线(DNT)作为纳米复合材料的增强体
新加坡高性能计算研究院的Zhang Gang以及昆士兰滚球体育 大学的Gu Yuantong等（共同通讯）人研究了DNT/PE(聚乙烯)之间的载荷转移以及界面切应力分析等，这项研究首次解释了DNT与聚合物之间的载荷转移，为未来DNTs作为各种纳米复合材料的增强体提供了基础理论。
DNT/PE拉拔模拟
7.中科院有机固体重点实验室：高性能胶体量子点用于太阳能电池空穴传输层
石墨炔，一种新型大π共轭碳空穴传输材料，被用作胶体量子点太阳能电池的阳极缓冲层。与其相同的期间结构相比，功率转换效率从9.49%显着提升到10.64%。从量子点固体活性层到阳极的空穴传输只能通过石墨炔来降低量子点固体的功函数来达到目的。中科院有机固体重点实验室的李玉良、Jizheng Wang以及多伦多大学的Edward H. Sargent等（共同通讯）的研究表明全碳缓冲层延长了载流子寿命，降低了先前被忽视的表面光伏背面的重组装置。值得注意的是，该装置还表现出了较高的稳定性。结果表明，石墨炔有望应用在光电材料的各种方面，从而增强材料性能。
以石墨炔为阳极的PbS胶体量子点太阳能电池原理图及其光电性能
8.高速度、低能量的氮化物忆阻器
美国休利特帕卡德实验室的R. Stanley Williams及J. Joshua Yang等（共同通讯）采用AlN薄膜作为高性能忆阻器，展示出超快的开关时间（在光导中的微器件为85 ps）以及较低的开关电流（50 nm器件中约15 μA），其快速的开关特性可能与带正电的氮空位的运动有关。
忆阻器的快速响应特性及机理简图
High-Speed and Low-Energy Nitride Memristors（Adv. Funct. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adfm.201600680）
9.有机-无机杂化的钙钛矿材料中各向异性的超声子热输运
佛罗里达州立大学的Shangchao Lin等采用平衡分子动力学模拟发现：甲基碘化铅（MAPbI3）在不同晶相中的热导率小于1 W m−1K−1，在室温下低至0.31 W m−1K−1。同时探究了导致这种超低导热性、声子寿命和平均自由程短以及在低温下热导率的各向异性产生原因等。
不同晶相的热导性能图
10.郑州大学：竹纤维状氮化镓纳米线构成的压电式忆阻材料
郑州大学材料物理实验室的刘海涛等人通过化学气相沉积法合成了竹纤维状氮化镓纳米线来制作压电式忆阻材料。实验结果表明所制成的器件在断开电源时可以记忆近期所有的电阻状态，而且通过转换延迟效应调整波形，该实验表明可以使用纳米结构压电材料的压电性质来设计或者修正忆阻器。
忆阻元件的记忆性能
11.浙江大学：普鲁士蓝（PB）@ C复合材料作为高倍率和长寿命的钠离子电池正极材料
浙江大学材料学院姜银珠、Yunhao Lu团队和澳大利亚Wollongong大学孙文平研究员等（共同通讯）为了研究空位对钠储存的影响以及嵌钠反应动力学，提出了用普鲁士蓝@C作为钠离子电池正极材料。形状完美的纳米PB立方体直接生长在碳链上，保证了电荷的转移和钠离子的扩散。在形状与结构的协同作用下，PB@C复合材料表现出前所未有的倍率性能和循环稳定性——在90 C倍率下，容量为77.5 mAh g−1；在20 C倍率下循环2000次，容量为90 mAh g−1，容量保持率达到90%。
PB@C的形貌表征
12.光敏光纤阵列：用于物体输运
埃因霍温滚球体育 大学的Dirk J. Broer等人仿照呼吸系统里的纤毛，使用液晶聚合物与偶氮苯制备得到光敏纤维，并且在制备过程中可以控制纤维的尺寸以及数量，纤维会弯向紫外光侧且该过程可逆。这种材料适用于高效地输运物体。
模仿纤毛的光敏纤维
13.Mxene电极用于集成WSe2以及MoS2的场效应管
韩国成均馆大学的Jin-Hong Park及Sungjoo Lee等（共同通讯）将Mxene家族的Ti2C(OH)xFy应用于WSe2及MoS2场效应管中，功函数达4.98 eV。将Ti2C(OH)xFy和WSe2及MoS2组成金属-氧化物-半导体换流器，在未来纳米电子器件领域有广泛应用。
Ti2C(OH)xFy片的制备流程图和TEM、AFM图
14.苏州大学&中科院化学所：Bi2S3纳米颗粒用于肿瘤成像及热疗
苏州大学的Leshuai W. Zhang、李桢以及中科院化学所的高明远等（共同通讯）通过一种牛血清白蛋白（BSA）调节的生物化作用合成了10 nm以下的Bi2S3。该纳米颗粒可以进行有效的血液循环以及肿瘤靶向的能力。另外，其在光热及放射治疗方面的应用也有令人惊喜的效果。
Bi2S3纳米颗粒制备流程和在多种肿瘤诊断治疗方面的应用
15.柔性可拉伸电子：设计极限应变的弹性基底
美国西北大学的Yonggang Huang及伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的John A. Rogers等人（共同通讯）提出了一个简单的路线，将薄膜或网格状的高模量材料转移到一个预拉伸柔性衬底上，形成褶皱的几何图形。由这个过程所形成的结构表现出低的弹性模量，其是由于小的有效刚度的起皱膜或网格而产生的，在大应变产生时，它表现出了高的切线模量（例如>1000倍的弹性模量）。
二轴拉伸的原理图、电镜图以及拉伸性能
16.南京大学&北京大学：锯齿形硅纳米线生长中的面内自整定和孪生动力学表现出的强伸缩性
南京大学固体微结构物理国家重点实验室的Linwei Yu及北京大学的陈清等人（共同通讯）报道了锡面内催化的晶体硅纳米线在低能量下循环自整定结晶和孪生动力学，其不需要外部参量调停就可以周期性生长成锯齿形晶体硅纳米线，新方法合成的类单晶硅纳米线为设计高性能柔性电子元件提供了新思路。
SINWs生长示意图和机理
17.武汉理工大学&上海大学：铋堆叠结构拓扑绝缘体薄片的最小热导率
武汉理工大学的张清杰、上海大学的张文清以及盛顿大学Jihui Yang等人（共同通讯）报道了交替堆叠旋涂拓扑绝缘体和普通绝缘体的方法，可以获得合适的热电性质。它凭借自身特点较好的达到了所期望的低晶格热导电性，为发展高性能拓扑绝缘体热电材料提供了希望。
拓扑绝缘体结构设计图及热电性能
18.华东理工大学：具有优异的油吸附和光-热蒸发性能的空心碳球
华东理工大学的龙东辉教授等提出了一种制备统一空心碳球（HCSs）的方法。所制备的HCSs具有毫米尺度、相互贯穿、开孔、碳壳以及外部的巨大空洞的层状结构，允许分子从空心结构中快速地运输和贯穿。另外，通过将碳纳米管均匀分散在前驱体溶液中得到碳纳米管加固的 HCSs，材料的机械强度、疏水性以及电、热性质得到显著提高。
HCSs的光-热吸收性能
封底内页：改造丁基橡胶用于可伸缩电子
加拿大温莎大学的Tricia Breen Carmichael等人制备出以丁基橡胶为基底的电子材料，这种电子材料不仅光滑而且具有高的光学透明度以及丁基橡胶的低透气性，大大优于聚二甲基硅氧烷电子材料，有望成为可伸缩电子材料的一颗新星。
丁基橡胶的透明且不透水不透气
封底：全彩色光响应的喷墨打印材料用于可重复利用的纸张
对于纸张的需求不减反增这一问题可以通过发明可重新书写的纸张或可擦除的油墨得到缓解。韩国汉阳大学的Jong-Man Kim等设计出一种对紫外-可见光刺激有变色响应且可逆的二芳基乙烯（DE）衍生物材料，可以实现全彩色喷墨式打印。
写-擦-写的打印纸张循环系统
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