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　　1.全印刷薄膜晶体管
　　（All-printed thin-film transistors from networks of liquid-exfoliated nanosheets） 　　由相互连接的各种类型的二维纳米片组成的全印刷晶体管是纳米科学中的一个重要目标。利用电解控制，Kelly 等人展示了全印刷的垂直堆叠晶体管。这一晶体晶体管的源极、漏极和栅极全部由石墨烯构成，沟道和隔膜分别使用过渡金属二硫属元素和氮化硼（BN）。BN 网络在其多孔内部中含有离子液体，可以允许在类固体结构中电解控制。纳米片网络通道展现出的开关比高达600，跨导超过5 毫西门子，迁移率大于 0.1 平方厘米每伏/秒。不同寻常的是开电流随网络的厚度和体积电容而变化。与具有类似迁移率的其它器件相比，大电容在会阻碍开关速度的同时，可以允许这些器件在相对低的驱动电压下承载更高的电流。（Science DOI: 10.1126/science.aal4062）

　　2. 电环化开环反应的飞秒 X 射线光谱
　　（Femtosecond x-ray spectroscopy of an electrocyclic ring-opening reaction） 　　1,3-环己二烯的超快光活化电环化开环反应是光化学周环反应的基础原型。通常认为这些反应是通过中间激发态最小值（就是所谓的周环最小值）进行的，这导致了通过非绝热弛豫到光产物基态的异构化。Attar 等人在桌面设备上，利用碳 K-边缘（〜284电子伏特）附近的飞秒（fs）软 X 射线光谱，直接展示了该瞬态中间态的价电子结构。在实验中表征了观察到的周环最小值的核-价光谱特征，再结合时间依赖密度泛函理论的计算，揭示了边界价轨道能级的重叠和混合。这种瞬态价电子结构出现在紫外光激发后 60±20 fs 内，衰减时间常数为 110±60 fs。（Science DOI: 10.1126/science.aaj2198）

　　3. 双相纳米结构实现高强度镁合金
　　（Dual-phase nanostructuring as a route to highstrength magnesium alloys） 　　想要制造出可以表现出理论“理想”强度的材料非常困难。大多数生产更强材料的方法都是基于控制缺陷来阻止位错的移动，但这些方法都有其局限性。例如，工业单相纳米晶合金和单相金属玻璃强度都很强，但反霍尔-帕奇效应和剪切带的形成，使它们通常软化的应变相对低下（小于 2％）。Wu 等人报导了一种将纳米结晶的强化优点与非晶化优点结合在一起，以产生在室温下能显示出接近理想强度并且没有样品尺寸效应的双相材料的方法。这种镁合金系统由嵌入非晶化玻璃质壳中的纳米晶核组成，并且所得双相材料的强度是近乎理想的 3.3 吉帕斯卡，这是迄今为止最强的镁合金薄膜。他们还提出了一种由本构模型支持的机制，其中结晶相（由直径约六纳米的几乎无位错的晶粒组成）阻止应变时局部剪切带的传播；另外，在出现的任何剪切带内，嵌入的晶粒分裂和旋转，有助于硬化和抵抗剪切带的软化效果。（Nature DOI: 10.1038/nature21691）

　　4. 商品热塑性塑料通过二氧杂硼烷复分解实现的高性能 vitrimers
　　（High-performance vitrimers from commodity thermoplastics ） 　　风车、汽车和牙科修复都需要易于加工、组装和再循环的聚合物材料和复合材料，并且要求这些材料同时具有出色的耐力、耐热和耐化学性。Vitrimers 作为能够通过交换反应搅乱化学键的聚合物网络，如果能以当前设备和高生产速率加工现有塑料制备而成，便可以满足这些需求。Röttger 等人报导了二氧杂硼烷的复分解具有快速和耐热的性能，并且利用它从不同的聚合物制备 Vitrimers。尽管这些聚合物，如：聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚苯乙烯和高密度聚乙烯，可以永久性交联，但可以多次通过挤出或注射成型进行处理。这些合成的Vitrimers具有优异的耐化学性和尺寸稳定性，并且可以高效地组装。该方法适用于由碳-碳单键组成骨架的聚合物。（Science DOI: 10.1126/science.aah5281）

　　5.石墨烯包裹海绵快速清理粘性原油泄漏
　　（Joule-heated graphene-wrapped sponge enables fast clean-up of viscous crude-oil spill） 　　清理粘性原油泄漏是一项全球性挑战。虽然已经证明疏水性和亲油性吸油剂有希望作为溢油补救的候选材料。但是，这些粘性原油吸油剂的吸附速度非常有限。Ge 等人报告了焦耳加热的石墨烯缠绕海绵（GWS）能以高吸附速度清理粘性原油。GWS 的焦耳热降低了原油的原位粘度，显著增加了 GWS 孔隙中的油扩散系数，从而加快了油吸附速率。与非加热 GWS 相比，吸油时间减少了 94.6％。而且，由于原油的粘度降低，油回收速度也提高了。这种原位焦耳自加热吸附剂的设计将会促进亲油、疏水的油吸附剂在清洁粘性原油泄漏中的实际应用。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.33）

　　6.混合钙钛矿长程热载流子输运的可视化
　　（Long-range hot-carrier transport in hybrid perovskites visualized by ultrafast microscopy） 　　如果热载流子可以在热化之前被捕获，则可以克服太阳能电池效率的 Shockley-Queisser 极限。最近，在混合钙钛矿中观察到高达100皮秒的载流子冷却时间，但是还不清楚这些长寿命的热载流子是否可以长距离迁移以进行有效的收集。Guo 等人通过超快速瞬态吸收显微镜直接观察甲基碘化铵（CH3NH3PbI3）薄膜中的热载流子迁移，证实了三种不同的输运方式。他们观察到准弹道输运与过量动能相关，从而导致了高达 230 纳米的输运距离，可以克服晶界。在达到扩散输运限制之前，非平衡输运持续数十皮秒、约 600 纳米。这些结果表明了基于混合钙钛矿的热流子器件具有很大的潜在应用价值。（Science DOI: 10.1126/science.aam7744）

　　7.量子产率超过 100％ 的光电化学析氢反应
　　（Multiple exciton generation for photoelectrochemical hydrogen evolution reactions with quantum yields exceeding 100%） 　　量子点（QDs）中的多重激子产生（MEG）有可能大大提高太阳能电池和太阳能-燃料生产中的功率转换效率。在 MEG 过程中，一个高能光子的吸收产生两个电子-空穴对（激子），通过声子发射绕过热载流子冷却。Yan 等人证明通过 MEG 产生的额外载流子可用于驱动量子效率超过 100％ 的化学反应。他们还开发了一种硫化铅（PbS）QD 光电化学电池，能够从外量子效率峰值超过 100％ 的 Na2S 溶液中驱动氢的析出。当入射光子能量大于带隙能量的 2.7 倍时，测量的所有 QD 光电极都显示出了 MEG。这一研究结果展示了探索太阳能燃料高效率方法的新方向。（Nature Energy DOI: 10.1038/nenergy.2017.52）

　　8. 各向同性材料中固有生长不稳定性产生的准二维纳米片
　　（An intrinsic growth instability in isotropic materials leads to quasi-two-dimensional nanoplatelets） 　　胶体纳米片是原子级平坦的准二维半导体片，可以显示出高效、纯光谱的荧光。尽管研究人员对它们的性质很感兴趣，但是隐藏在它们的高度各向异性的形状和精确的原子尺度厚度后面的机理尚不清楚。相对于由各向同性晶体结构（如闪锌矿 CdSe 和卤化铅钙钛矿）产生的常见的纳米片而言，其机理甚至是与人们直觉相反的。Riedinger 等人研究表明生长动力学的内在不稳定性可导致这种高度地各向异性的形状。通过结合 CdSe 纳米片的合成实验结果与理论预测增强的窄表面切面生长，Riedinger 等人发展了一个可以解释纳米片的形成以及观察时间和温度依赖性的模型。基于体积、表面和边缘能量的标准概念，所得到的生长不稳定性标准可以直接应用于其它结晶材料。因此，这种此前未知的纳米尺度形状控制机制可以产生更加广泛的准二维材料库。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4889）