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Advanced Materials 2021年論文閱讀排行榜TOP25！

來源：科學(xué)10分鐘時(shí)間：2022-05-15 21:42:06 瀏覽：2809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(jī)器人及人工智能等任何與材料相關(guān)的研究，對(duì)于前沿?zé)狳c(diǎn)科研把握較強(qiáng)，在國(guó)際材料領(lǐng)域科研界上享譽(yù)盛名。

目前該期刊已經(jīng)被包括SCIE在內(nèi)的眾多數(shù)據(jù)庫(kù)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(fēng)采，筆者特意選取了2021年全年閱讀量最高的文獻(xiàn)進(jìn)行介紹，希望能夠給相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者們帶來一絲啟發(fā)。

01

綜述：電子皮膚在健康監(jiān)測(cè)、機(jī)器人技術(shù)和假肢中的最新進(jìn)展和未來展望

斯坦福大學(xué)鮑哲南教授和韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院Steve Park等人對(duì)電子皮膚及其最新進(jìn)展進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)介紹了其在三個(gè)主要領(lǐng)域的應(yīng)用：健康監(jiān)測(cè)、機(jī)器人技術(shù)和假肢。

首先，由于電子皮膚將暴露于各種長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)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(nèi)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(yīng)變、滑動(dòng)、力矢量和溫度的檢測(cè)，對(duì)附著式設(shè)備的健康監(jiān)測(cè)以及機(jī)器人和假肢的物體操縱和周圍環(huán)境的檢測(cè)，都是非常重要的。

最后，對(duì)于皮膚附著式設(shè)備來說，化學(xué)和電生理傳感以及無線信號(hào)通信對(duì)于全面評(píng)估用戶的健康狀況和保證用戶舒適度具有重要意義。對(duì)于機(jī)器人和假肢而言，在3D表面上以一種方便和可擴(kuò)展的方式進(jìn)行大面積集成是至關(guān)重要的。

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

02

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(duì)較少。為此，美國(guó)德雷塞爾大學(xué)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(jié)構(gòu)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

03

Whitesides' Group：科技論文寫作

一篇論文不僅僅是對(duì)研究項(xiàng)目的儲(chǔ)存歸檔，也是研究計(jì)劃中的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)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(duì)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(gè)好的研究計(jì)劃。為此，美國(guó)科學(xué)院院士Whitesides和其團(tuán)隊(duì)成員為大家撰寫了這一份科技論文寫作指導(dǎo)大綱，值得大家仔細(xì)研讀。

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

04

共價(jià)石墨烯-MOF雜化材料用于高性能非對(duì)稱超級(jí)電容器

金屬有機(jī)骨架（MOFs）因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，在能源和環(huán)境領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力。然而，其差的導(dǎo)電性和力學(xué)性能會(huì)限制其在電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。石墨烯，具有高比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電性和良好的機(jī)械強(qiáng)度，同樣在環(huán)境和能源領(lǐng)域中擁有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，其較強(qiáng)的鄰層間范德華力會(huì)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(shí)現(xiàn)協(xié)同作用，從而可以對(duì)材料進(jìn)行量身定制，以表現(xiàn)出更為優(yōu)異的性能。

為此，德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)Roland A. Fischer，捷克帕拉茨基大學(xué)Radek Zbo?il，Kolleboyina Jayaramulu和澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)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(jià)組裝合成了GA@UiO-66-NH₂復(fù)合材料。

研究結(jié)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(chǔ)能應(yīng)用的導(dǎo)電多孔網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)表現(xiàn)出顯著的高電容性能、增強(qiáng)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

05

綜述：納米纖維素氣凝膠的制備、改性、復(fù)合制備及應(yīng)用研究進(jìn)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(jī)。然而，這也推動(dòng)了研究人員對(duì)天然生物基材料的開發(fā)和應(yīng)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(jié)合在一起。

目前，納米纖維素基氣凝膠在吸附、分離、儲(chǔ)能、保溫、屏蔽電磁干擾、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。因此，德國(guó)哥廷根大學(xué)Kai Zhang和南京林業(yè)大學(xué)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(fù)合材料的制備及其應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展前景和潛在挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論。

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

06

綜述：軟體機(jī)器人觸手

軟體機(jī)器人、材料科學(xué)和可伸縮電子技術(shù)的發(fā)展正在推動(dòng)軟體觸手技術(shù)的迅速進(jìn)步。為此，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Herbert Shea等人基于軟體機(jī)器人觸手的材料類別、物理原理和設(shè)備構(gòu)架進(jìn)行了綜述。

軟體機(jī)器人觸手技術(shù)基本可以分為三類：(1)驅(qū)動(dòng)、(2)剛度控制、(3)粘著力控制。本文對(duì)每一類技術(shù)類型都進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)，同時(shí)討論了軟體機(jī)器人觸手的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)以及未來發(fā)展所面臨的潛在挑戰(zhàn)。

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

07

綜述：用于檢測(cè)COVID-19和其他病毒的壓電和磁致伸縮生物傳感器材料

當(dāng)前，嚴(yán)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(guó)人們的生活，對(duì)于當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展更是產(chǎn)生了巨大沖擊。面對(duì)如此嚴(yán)重的疫情形勢(shì)，開發(fā)能夠持續(xù)檢測(cè)環(huán)境中病毒的可穿戴式傳感器也是一個(gè)重要的命題。

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

在文中，作者簡(jiǎn)要介紹了病毒檢測(cè)原理，總結(jié)了用于病毒檢測(cè)的生物傳感器材料的研究現(xiàn)狀，包括病毒檢測(cè)原理、針對(duì)各種病毒傳感器的評(píng)價(jià)以及其檢測(cè)限。并介紹了壓電傳感器在檢測(cè)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(yīng)用，討論了利用磁致伸縮傳感器檢測(cè)細(xì)菌孢子，蛋白質(zhì)和經(jīng)典豬瘟病毒的相關(guān)研究。

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

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

08

綜述：石墨烯和氧化石墨烯—合成、性能和應(yīng)用

石墨烯，具有十分特殊的物理性質(zhì)和化學(xué)可調(diào)性，在物理、化學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域表現(xiàn)出十分廣闊的應(yīng)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(dòng)了石墨烯產(chǎn)業(yè)的研究步伐。

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

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

09

綜述：OLEDs發(fā)光器的發(fā)展簡(jiǎn)史和工業(yè)里程碑

有機(jī)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(guān)注，自1987年伊士曼柯達(dá)公司首次推出以來，30年來OLED技術(shù)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(chǔ)的器件，第四代OLED的研究在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界中也都開展火熱。

有鑒于此，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的Stefan Br?se等人針對(duì)學(xué)術(shù)界的綠色、橙紅色和藍(lán)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(jìn)行了總結(jié)和討論。

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

10

綜述：鋰離子電池30年！

自從30年前索尼公司成功實(shí)現(xiàn)鋰離子電池(LIB)商業(yè)化后，LIB的技術(shù)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(shù)在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界均取得了許多重大成果。

為此，加拿大滑鐵盧大學(xué)的陳忠偉、美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的陸俊和Khalil Amine等人集中討論了材料科學(xué)在LIB技術(shù)發(fā)展中的重要作用。同時(shí)，作者在本文中對(duì)LIB的發(fā)展經(jīng)歷進(jìn)行了詳細(xì)梳理和描繪，并解釋了各個(gè)階段不同技術(shù)變化的原因，同時(shí)對(duì)當(dāng)代電池研究的潛在問題進(jìn)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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