1. Science：形状记忆纳米复合纤维用于无束缚的高能微型发动机

经典的旋转发动机功能强大，应用广泛，但存在设计复杂，难以小型化的问题。长期以来，制造具有大冲程、高速、高能量、简单、坚固的微型发动机一直是一个具有挑战性的课题。法国波尔多大学Jinkai Yuan、Philippe Poulin等人最新的研究结果表明，形状记忆纳米复合纤维在发生扭转时进行转换存储能量，从而提供快速、高能量的旋转。扭曲形状记忆纳米复合纤维结合了高扭矩和大角度旋转，提供的重量工作能力是自然骨骼肌的60倍。触发光纤旋转的温度是可以调节的，与传统发动机相比，这种温度记忆效应提供了一个突出的优势，它使得操作温度可调以及存储能量可以逐步释放。

Jinkai Yuan,*, Wilfrid Neri, Cécile Zakri, Pascal Merzeau, Karl Kratz, Andreas Lendlein, Philippe Poulin. Shape memory nanocomposite fibers for untethered high-energy microengines. Science. 2019

DOI: 10.1126/science.aaw3722

https://science.sciencemag.org/content/365/6449/155

2. Joule：可视化有机光伏的垂直能量分布

有机电子器件中的能级图在器件性能和器件物理解释中起着至关重要的作用。在有机太阳能电池的情况下，使用在各个共混物组分上测量的能量值来估计供体-受体共混物的光伏间隙已成为常规，导致与器件的相应开路电压的不一致。为了解决这个问题，海德堡大学Yana Vaynzof团队开发了一种方法，可以直接观察混合物中的垂直能量分布，通过结合紫外光发射光谱和氩簇蚀刻获得。并研究了模型和高性能光伏系统，证明了所产生的光伏间隙与测量的电荷转移（CT）能量和开路电压非常接近。此外，研究表明，这种方法能够研究环境退化时能量景观的演变，这对理解退化机制和缓解策略的发展至关重要。

Lami, V. et al. Visualizing the Vertical Energetic Landscape in Organic Photovoltaics. Joule, 2019

doi:https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.06.018.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119303095#!

3. Science Adv.：二维（2D）卤化钙钛矿中不同的导电层边缘状态

具有天然“多量子阱”（MQW）结构的二维（2D）卤化铅钙钛矿显示出光电应用的巨大潜力。持续进步需要对这些2D异质层中的电荷和能量流有基本的了解，特别是在层边缘处。宾夕法尼亚州立大学Kai Wang和Shashank Priya团队报道了（C₄H₉NH₃）₂PbI₄ 2D钙钛矿单晶中绝缘体积平台区域之间的层边缘处的明显导电特征。2D的边缘表现出高载流子密度~10²¹ cm^-3。研究发现，层边电子与表面充电效应无关;相反，它们与边缘处的电子结构的局部能态相关联。这种对2D钙钛矿层边缘处的金属样导电特征的观察提供了不同的尺寸，以增强下一代光电子器件的性能并开发创新的纳米电子学。

Wang, K. et al. Distinct conducting layer edgestates in two-dimensional (2D) halide perovskite. Sci. Adv. 5, eaau3241, 2019

Doi:10.1126/sciadv.aau3241.

https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaau3241

4. Nature Commun.：一种用于高效水基超低温驱动冷却系统的MOF

高效利用能源进行制冷应用是一个非常重要并且具有挑战性的科学领域。用水作为冷却剂的超低温驱动吸附式制冷机(ADCs)是一种环保的选择。

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所Stefan Henninger、法国蒙彼利埃大学Guillaume Maurin以及瑞典斯德哥尔摩大学Xiaodong Zou等人发现纳米尺度的MOF[Al(OH)(C₆H₂O₄S)]（CAU-23），具有良好的吸附性能，在p/p0 = 0.3左右吸附量为0.37 g_H2O/g_sorbent，循环稳定性在5000次循环以上。最重要的是，这种材料的驱动温度可降至60°C，这使得开发尚未使用的温度源以及更有效地利用能源成为可能。这些特殊的性质是由于其独特的晶体结构，这一点通过单晶电子衍射进行了阐明。通过模拟研究，揭示了水在原子水平上的吸附机理。由于CAU-23的合成环保，所以该材料是实现超低温驱动ADCs器件的理想材料。

Dirk Lenzen, Jingjing Zhao, Sebastian-JohannesErnst, Mohammad Wahiduzzaman, A. Ken Inge, Dominik Fröhlich, Hongyi Xu,Hans-Jörg Bart, Christoph Janiak, Stefan Henninger, Guillaume Maurin, XiaodongZou & Norbert Stock. A metal–organic framework forefficient water-based ultra-low-temperature-driven cooling. Nature Communications. 2019

DOI: 10.1038/s41467-019-10960-0

https://www.nature.com/articles/s41467-019-10960-0

5. AM综述：仿生二维纳米材料及其应用

开发具有良好性能和特定功能的仿生材料是实现生态文明和社会可持续发展的重要环节。所谓仿生，就是将科学和自然结合起来，充分学习自然物种的独特优势，进而制备出许多具有非凡性能的新材料。在目前，仿生二维纳米材料及相关技术也已经取得了一系列显著的成就。澳大利亚昆士兰科技大学Ziqi Sun博士团队对近十年来仿生二维光子晶体材料、能源类纳米材料和超润湿材料的研究进展进行了综述；也对用于可持续能源应用和环境技术的仿生材料及该领域所面临的挑战和机遇进行了介绍。

Yuanwen Zhang, Ziqi Sun. et al. Bioinspired 2D Nanomaterials for Sustainable Applications. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201902806

https://doi.org/10.1002/adma.201902806

6. AM：连接靶向肽的融合原性多孔硅纳米颗粒用于递送siRNA

已有研究表明，核糖核酸干扰疗法具有很好的应用前景。但是如何将寡核苷酸选择性地递送到身体的病变组织特别是可以实现最佳治疗结果的组织细胞位置仍然是一个很大的难题。

加州大学圣地亚哥分校Michael J. Sailor教授团队对递送小干扰RNA (siRNA)以实现靶细胞沉默的材料的关键特性及其生物学机制进行了研究。实验以多孔硅纳米颗粒作为siRNA的宿主载体，通过连接肿瘤靶向肽使其可以选择性地进入目标组织，再利用包裹的融合原性脂质体诱导其与细胞膜发生融合。因此该载体可以不依靠常见的受体介导的内吞途径来被细胞摄取。研究利用异种移植卵巢癌腹膜癌扩散模型证明了这一策略的有效性，充分说明其具有高效的递送siRNA的性能进而可以实现基因沉默和治疗，具有很好的临床应用前景。

Byungji Kim, Michael J. Sailor. et al.Securing the Payload, Finding the Cell, and Avoiding the Endosome:Peptide-Targeted, Fusogenic Porous Silicon Nanoparticles for Delivery of siRNA. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201902952

https://doi.org/10.1002/adma.201902952

7. ACS Energy Lett.：NaCl作为钠离子电池电极材料!

氯化钠（NaCl），一种典型的离子化合物，但在高压下能够破坏化学的所有基本规则，并且可以形成具有不同的Na_xCl化学计量的新金属化合物，其中x>1。然而，迄今为止还没有实现NaCl从绝缘状态到没有加压的金属状态的电化学相变。

韩国科学技术研究所Kyung Yoon Chung团队受先前在高压下NaCl金属化的研究启发，报道了一种简单的活化方法使NaCl具有电化学活性，证明非金属NaCl可以通过电化学活化过程转化为金属化合物，并将其用作钠离子电池NIB的电极材料。具体是通过电化学诱导晶体结构中的缺陷来实现NaCl的金属化，为了使该化合物具有电化学活性，通过预充电步骤有意地诱导空位，导致从B1-到B2-NaCl的部分相变。活化的NaCl电极显示出嵌入/脱嵌钠离子进入结构中，通过可逆地容纳0.6个Na离子，放电容量达到267mAh g^-1。在放电过程钠离子嵌入到NaCl结构中时，电化学活性的B2-NaCl相可以有效地容纳钠离子并形成富钠化合物（Na_xCl，x>1）。

Iqra Moeez, Hee-Dae Lim, Jae-Ho Park, Hun-GiJung, Kyung Yoon Chung, Electrochemically induced metallization of NaCl: Use ofthe main component of salt as a cost-effective electrode material forsodium-ion batteries, ACS Energy Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acsenergylett.9b01118

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01118

8. ACS EnergyLett.：单层TMC作为单原子催化的活性平台

单原子催化剂的主要吸引力在于材料利用的高效率和活性位点的明确性质，有利于合理的催化剂设计。但目前主要挑战是各种基体上实现稳定的修饰使其具有高密度单分散且均匀活性的单原子位点。过渡金属硫属元素化物（TMCs）是广泛研究的催化剂，但受其原始基面的相对惰性限制。

匈牙利科学院能源研究中心Levente Tapasztó课题组提出通过取代杂原子修饰的单层TMC可以获得稳定锚定的单原子催化剂和活化的TMC基面的协同效应。这些固溶体TMC催化剂具有诸如简单和通用的合成，无与伦比的活性位点密度以及稳定且明确定义的单原子活性位点的优点。研究者通过掺杂有单个氧杂原子的各种单层TMC的实例讨论了杂原子掺杂的2D TMC晶体在其催化活性起源的独特特征。

Péter Vancsó, Zakhar I. Popov, János Pető, Tamás Ollár,Gergely Dobrik, József S. Pap, Chanyong Hwang, Pavel B.Sorokin, Levente Tapaszto, Transition metal chalcogenide single-layers as anactive platform for single-atom catalysis, ACS Energy Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acsenergylett.9b01097

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01097