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Advanced Materials 2021年論文閱讀排行榜TOP25！

來源：科學10分鐘時間：2022-05-15 21:42:06 瀏覽：4535次

Advanced Materials, Wiley旗下材料類頂尖綜合期刊，創(chuàng)刊于1988年，正式發(fā)行于1989年，其出版范圍涵蓋從工程材料、組織材料、生物材料到機器人及人工智能等任何與材料相關的研究，對于前沿熱點科研把握較強，在國際材料領域科研界上享譽盛名。

目前該期刊已經(jīng)被包括SCIE在內的眾多數(shù)據(jù)庫收錄，ISSN：1521-4095，中科院1區(qū)，JCR1區(qū)，TOP期刊，影響因子30.849，周刊，目前一年發(fā)行52期。為了一覽Advanced Materials的風采，筆者特意選取了2021年全年閱讀量最高的文獻進行介紹，希望能夠給相關領域的科研工作者們帶來一絲啟發(fā)。

綜述：電子皮膚在健康監(jiān)測、機器人技術和假肢中的最新進展和未來展望

斯坦福大學鮑哲南教授和韓國科學技術院Steve Park等人對電子皮膚及其最新進展進行了綜述，重點介紹了其在三個主要領域的應用：健康監(jiān)測、機器人技術和假肢。

首先，由于電子皮膚將暴露于各種長時間的應力中，并需要與不規(guī)則形狀的表面一致地粘附，因此具有內在延展性和自愈性的材料非常重要。其次，觸覺感知能力，如壓力、應變、滑動、力矢量和溫度的檢測，對附著式設備的健康監(jiān)測以及機器人和假肢的物體操縱和周圍環(huán)境的檢測，都是非常重要的。

最后，對于皮膚附著式設備來說，化學和電生理傳感以及無線信號通信對于全面評估用戶的健康狀況和保證用戶舒適度具有重要意義。對于機器人和假肢而言，在3D表面上以一種方便和可擴展的方式進行大面積集成是至關重要的。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201904765

Ti₃AlC₂材料剝離產(chǎn)生的二維納米晶體

通常來說，二維(2D)晶體表現(xiàn)出與三維晶體不同的特性，但是目前這種原子層狀固體相對較少。為此，美國德雷塞爾大學的Michel W. Barsoum和Yury Gogotsi等人基于Ti₃AlC₂在HF中的室溫剝離，合成了多層結構的二維Ti₃C₂納米片晶體，由于Ti₃AlC₂是60多種層狀三元碳化物和氮化物的一員，這一發(fā)現(xiàn)為其他二維晶體的合成提供了新的途徑。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201102306

Whitesides' Group：科技論文寫作

一篇論文不僅僅是對研究項目的儲存歸檔，也是研究計劃中的一個重要結構部分，如果能夠清楚地了解一篇論文的寫作目的和形式，那么論文將對研究的執(zhí)行和開展十分有用，一份好的論文大綱也是一個好的研究計劃。為此，美國科學院院士Whitesides和其團隊成員為大家撰寫了這一份科技論文寫作指導大綱，值得大家仔細研讀。

DOI: https://doi.org/10.1002/adma.200400767

共價石墨烯-MOF雜化材料用于高性能非對稱超級電容器

金屬有機骨架（MOFs）因其獨特的結構特性，在能源和環(huán)境領域具有廣闊的應用潛力。然而，其差的導電性和力學性能會限制其在電化學領域中的應用。石墨烯，具有高比表面積、優(yōu)異的導電性和良好的機械強度，同樣在環(huán)境和能源領域中擁有廣闊的應用前景。

然而，其較強的鄰層間范德華力會使得石墨烯片傾向于重新堆疊成幾層厚的聚集體，從而喪失了其固有特性?；贛OFs和功能化石墨烯（GA）的雜化材料可以實現(xiàn)協(xié)同作用，從而可以對材料進行量身定制，以表現(xiàn)出更為優(yōu)異的性能。

為此，德國慕尼黑工業(yè)大學Roland A. Fischer，捷克帕拉茨基大學Radek Zbo?il，Kolleboyina Jayaramulu和澳大利亞昆士蘭科技大學的Deepak Dubal等人通過酰胺修飾制備GA與胺功能化的UiO-66-NH₂的共價組裝合成了GA@UiO-66-NH₂復合材料。

研究結果表明，得到的GA@UiO-66-NH₂雜化材料具有較大的比表面積、層次化的孔隙以及用于儲能應用的導電多孔網(wǎng)絡，同時表現(xiàn)出顯著的高電容性能、增強的倍率能力以及出色的循環(huán)穩(wěn)定性。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202004560

綜述：納米纖維素氣凝膠的制備、改性、復合制備及應用研究進展

現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和石油基聚合物的過度消耗引發(fā)了不可再生資源短缺和環(huán)境污染的雙重危機。然而，這也推動了研究人員對天然生物基材料的開發(fā)和應用。納米纖維素基氣凝膠作為第三代氣凝膠，以豐富且可持續(xù)的纖維素為原料，可將傳統(tǒng)氣凝膠的高孔隙率和大比表面積特性與纖維素本身的優(yōu)異性能結合在一起。

目前，納米纖維素基氣凝膠在吸附、分離、儲能、保溫、屏蔽電磁干擾、生物醫(yī)學等領域均表現(xiàn)出廣泛的應用前景。因此，德國哥廷根大學Kai Zhang和南京林業(yè)大學蔣少華、Gaigai Duan等人綜述了納米纖維素氣凝膠的制備方法、改性策略、復合材料的制備及其應用，并對其發(fā)展前景和潛在挑戰(zhàn)進行了討論。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202005569

綜述：軟體機器人觸手

軟體機器人、材料科學和可伸縮電子技術的發(fā)展正在推動軟體觸手技術的迅速進步。為此，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的Herbert Shea等人基于軟體機器人觸手的材料類別、物理原理和設備構架進行了綜述。

軟體機器人觸手技術基本可以分為三類：(1)驅動、(2)剛度控制、(3)粘著力控制。本文對每一類技術類型都進行了詳細總結，同時討論了軟體機器人觸手的優(yōu)勢和特點以及未來發(fā)展所面臨的潛在挑戰(zhàn)。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201707035

綜述：用于檢測COVID-19和其他病毒的壓電和磁致伸縮生物傳感器材料

當前，嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒的傳播極大地改變了世界各國人們的生活，對于當前世界經(jīng)濟發(fā)展更是產(chǎn)生了巨大沖擊。面對如此嚴重的疫情形勢，開發(fā)能夠持續(xù)檢測環(huán)境中病毒的可穿戴式傳感器也是一個重要的命題。

為此，日本東北大學Fumio Narita和曼徹斯特大學Constantinos Soutis等人對壓電和磁致伸縮生物傳感器材料在檢測COVID-19和其他病毒中的應用研究進行了綜述。

在文中，作者簡要介紹了病毒檢測原理，總結了用于病毒檢測的生物傳感器材料的研究現(xiàn)狀，包括病毒檢測原理、針對各種病毒傳感器的評價以及其檢測限。并介紹了壓電傳感器在檢測人乳頭狀瘤、牛痘、登革熱、埃博拉、甲型流感、人體免疫缺陷和乙型肝炎等病毒的應用，討論了利用磁致伸縮傳感器檢測細菌孢子，蛋白質和經(jīng)典豬瘟病毒的相關研究。

最后，作者也討論了這類傳感器在早期檢測COVID-19方面的研究進展和未來發(fā)展所面臨的困難。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202005448

綜述：石墨烯和氧化石墨烯—合成、性能和應用

石墨烯，具有十分特殊的物理性質和化學可調性，在物理、化學和材料科學等領域表現(xiàn)出十分廣闊的應用前景，目前為止，基于石墨烯的工作已經(jīng)發(fā)表了數(shù)千篇論文，極大地推動了石墨烯產(chǎn)業(yè)的研究步伐。

有鑒于此，德克薩斯大學奧斯汀分校的Rodney S. Ruoff等人從材料科學的角度對石墨烯及其相關材料(主要是氧化石墨烯和其膠體懸浮液)的合成、性能和應用進行了綜述。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201001068

綜述：OLEDs發(fā)光器的發(fā)展簡史和工業(yè)里程碑

有機發(fā)光二極管(OLEDs)因其良好的發(fā)光特性在顯示和照明行業(yè)受到了廣泛關注，自1987年伊士曼柯達公司首次推出以來，30年來OLED技術不斷發(fā)展，目前OLED是以熒光(第一代)、磷光(第二代)、熱激活延遲熒光(第三代)等三代發(fā)射體材料為基礎的器件，第四代OLED的研究在學術界和工業(yè)界中也都開展火熱。

有鑒于此，德國卡爾斯魯厄理工學院的Stefan Br?se等人針對學術界的綠色、橙紅色和藍色OLED發(fā)光器的發(fā)展歷史以及工業(yè)界所取得的一些里程碑成果進行了總結和討論。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202005630

綜述：鋰離子電池30年！

自從30年前索尼公司成功實現(xiàn)鋰離子電池(LIB)商業(yè)化后，LIB的技術發(fā)展在不斷革新和迭代，從早期的鋰金屬電池更新到現(xiàn)在的商用LIB，鋰離子電池技術在工業(yè)界和學術界均取得了許多重大成果。

為此，加拿大滑鐵盧大學的陳忠偉、美國阿貢實驗室的陸俊和Khalil Amine等人集中討論了材料科學在LIB技術發(fā)展中的重要作用。同時，作者在本文中對LIB的發(fā)展經(jīng)歷進行了詳細梳理和描繪，并解釋了各個階段不同技術變化的原因，同時對當代電池研究的潛在問題進行了說明。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201800561

11. Michael Naguib, Vadym N. Mochalin, Michel W. Barsoum, Yury Gogotsi. 25th Anniversary Article: MXenes: A New Family of Two‐Dimensional Materials [Progress Report]. Adv. Mater. 2014, vol. 26, no. 7, p. 992.

12. Yong Cui, Huifeng Yao, Jianqi Zhang, Kaihu Xian, Tao Zhang, Ling Hong, Yuming Wang, Ye Xu, Kangqiao Ma, Cunbin An, Chang He, Zhixiang Wei, Feng Gao, Jianhui Hou. Single-Junction Organic Photovoltaic Cells with Approaching 18% Efficiency [Communication]. Adv. Mater. 2020, vol. 32, eLoc. 1908205.

13. Jingxiang Low, Jiaguo Yu, Mietek Jaroniec, Swelm Wageh, Ahmed A. Al-Ghamdi

Heterojunction Photocatalysts [Review]. Adv. Mater. 2017, vol. 29, eLoc. 1601694.

14. Haobo Dong, Jianwei Li, Jian Guo, Feili Lai, Fangjia Zhao, Yiding Jiao, Dan J. L. Brett, Tianxi Liu, Guanjie He, Ivan P. Parkin. Insights on Flexible Zinc-Ion Batteries from Lab Research to Commercialization [Review]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2007548.

15. Shuwang Wu, Mutian Hua, Yousif Alsaid, Yingjie Du, Yanfei Ma, Yusen Zhao, Chiao-Yueh Lo, Canran Wang, Dong Wu, Bowen Yao, Joseph Strzalka, Hua Zhou, Xinyuan Zhu, Ximin He. Poly(vinyl alcohol) Hydrogels with Broad-Range Tunable Mechanical Properties via the Hofmeister Effect [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2007829.

16. Ben Zhang, Yijuan Zheng, Tian Ma, Chengdong Yang, Yifei Peng, Zhihao Zhou, Mi Zhou, Shuang Li, Yinghan Wang, Chong Cheng. Designing MOF Nanoarchitectures for Electrochemical Water Splitting [Progress Report]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2006042.

17. Katja Heise, Eero Kontturi, Yagut Allahverdiyeva, Tekla Tammelin, Markus B. Linder, Nonappa, Olli Ikkala. Nanocellulose: Recent Fundamental Advances and Emerging Biological and Biomimicking Applications [Review]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2004349.

18. Martina M. De Santis, Hani N. Alsafadi, Sinem Tas, Deniz A. B?lükbas, Sujeethkumar Prithiviraj, Iran A. N. Da Silva, Margareta Mittendorfer, Chiharu Ota, John Stegmayr, Fatima Daoud, Melanie K?nigshoff, Karl Sw?rd, Jeffery A. Wood, Manlio Tassieri, Paul E. Bourgine, Sandra Lindstedt, Sofie Mohlin, Darcy E. Wagner. Extracellular-Matrix-Reinforced Bioinks for 3D Bioprinting Human Tissue [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2005476.

19. Longtao Ma, Qing Li, Yiran Ying, Feixiang Ma, Shengmei Chen, Yangyang Li, Haitao Huang, Chunyi Zhi. Toward Practical High-Areal-Capacity Aqueous Zinc-Metal Batteries: Quantifying Hydrogen Evolution and a Solid-Ion Conductor for Stable Zinc Anodes [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2007406.

20. Gaofeng Shao, Dorian A. H. Hanaor, Xiaodong Shen, Aleksander Gurlo. Freeze Casting: From Low-Dimensional Building Blocks to Aligned Porous Structures-A Review of Novel Materials, Methods, and Applications [Review]. Adv. Mater. 2020, vol. 32, eLoc. 1907176.

21. Abhishek Sarkar, Qingsong Wang, Alexander Schiele, Mohammed Reda Chellali, Subramshu S. Bhattacharya, Di Wang, Torsten Brezesinski, Horst Hahn, Leonardo Velasco, Ben Breitung. High-Entropy Oxides: Fundamental Aspects and Electrochemical Properties [Research News]. Adv. Mater. 2019, vol. 31, eLoc. 1806236.

22. Shuai Yuan, Liang Feng, Kecheng Wang, Jiandong Pang, Matheiu Bosch, Christina Lollar, Yujia Sun, Junsheng Qin, Xinyu Yang, Peng Zhang, Qi Wang, Lanfang Zou, Yingmu Zhang, Liangliang Zhang, Yu Fang, Jialuo Li, Hong-Cai Zhou. Stable Metal-Organic Frameworks: Design, Synthesis, and Applications [Review]. Adv. Mater. 2018, vol. 30, eLoc. 1704303.

23. Jiaqing Xiong, Jian Chen, Pooi See Lee. Functional Fibers and Fabrics for Soft Robotics, Wearables, and Human-Robot Interface [Review]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2002640.

24. Burebi Yiming, Ying Han, Zilong Han, Xinning Zhang, Yang Li, Weizhen Lian, Mingqi Zhang, Jun Yin, Taolin Sun, Ziliang Wu, Tiefeng Li, Jianzhong Fu, Zheng Jia, Shaoxing Qu. A Mechanically Robust and Versatile Liquid-Free Ionic Conductive Elastomer [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2006111.

25. Can Dincer, Richard Bruch, Estefanía Costa-Rama, Maria Teresa Fernández-Abedul, Arben Merko?i, Andreas Manz, Gerald Anton Urban, Firat Güder. Disposable Sensors in Diagnostics, Food, and Environmental Monitoring [Review]. Adv. Mater. 2019, vol. 31, eLoc. 1806739.

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