1. Nature Catal.：固體氧化物燃料電池的進展和前景
由于固體氧化物燃料電池（SOFC）其高溫和脆性陶瓷組件，似乎不太適合運輸應用的電源。然而，近年來，材料和電池設計的進步已經開始緩解這些問題。近日，帝國理工學院Paul Boldrin研究團隊回顧了這些進展，討論需要改進的領域以實現全面的商業突破以及催化劑如何協助這些領域。研究人員將使用壽命、退化、燃料靈活性，效率和功率密度確定為SOFC改進的關鍵方面。并認為催化領域的專業知識，從表面科學和計算材料設計，到改進催化劑和重整器設計，都有助于實現這一目標。
Boldrin, P. et al. Progress and outlookfor solid oxide fuel cells for transportation applications. NatureCatalysis 2019.
DOI:10.1038/s41929-019-0310-y
https://www.nature.com/articles/s41929-019-0310-y.pdf
2. AM綜述：作為活細胞的胞內探針的核酸平臺
細胞在分子水平上的化學成分決定了它們的生長、分化、結構和最終的功能。而對這類成分進行檢測分析則可以幫助人們了解細胞內部的化學過程，并有望實現基于分子水平的疾病診斷。近年來，核酸探針已被證明是一種很有應用前途的平臺，可以在單細胞分辨率下檢測多種活細胞內的分析物。美國西北大學Chad A. Mirkin教授團隊對這一領域的最新研究進展進行了介紹，對探針設計的常用策略、靶點的類型、目前的局限性和未來的發展方向進行了詳細介紹。
Devleena Samanta, Chad A. Mirkin. et al. Nucleic-AcidStructures as Intracellular Probes for Live Cells. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901743
https://doi.org/10.1002/adma.201901743
3. AM：用于病人特異性治療的生物混合材料
精準醫學的實現需要開發出能夠感知和適應動態的生理和病理條件的材料及設備，其中就包括可以對環境刺激進行響應的生物混合材料。通常來說，設計生物混合材料有兩種方法：仿生和生物集成。例如生物混合水凝膠，它既可以模擬自然材料的形式和功能，也可以通過集成活細胞或其他生物活性部分來實現對一系列環境刺激（熱、光、pH、水合作用、酶、電、機械和磁力等等）的響應。在目前，個性化醫療治療是一個不斷擴大和發展的市場，生物混合材料所具有的獨特性能，使其可以配合病人體內具體環境做出動態變化，從而實現更有效和安全的治療。
麻省理工學院Ritu Raman博士和Robert Langer教授通過介紹一系列的實例，說明了生物混合材料這一新興學科的巨大潛力，并概述了與這些材料的制備、存儲、遞送和非侵入性控制相關的技術挑戰以及臨床轉化所面臨的諸多問題。
Ritu Raman, Robert Langer. Biohybrid DesignGets Personal: New Materials for Patient-Specific Therapy. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901969
https://doi.org/10.1002/adma.201901969
4. AM：利用對環境敏感的水凝膠生物材料去遞送位點特異性修飾蛋白
控制蛋白質在材料中的表達在許多生物工程的應用中具有重要意義。雖然目前已有一些平臺可以根據某種單一的外部條件來控制蛋白質的釋放，但是要實現對指定環境敏感的釋放以及控制同一材料中多個物種的釋放還缺乏相應的有效策略。
華盛頓大學Cole A. DeForest教授團隊提出了一種模塊化半合成策略來控制位點特異性修飾蛋白的釋放。實驗利用分選酶介導的轉位反應來生成重組蛋白C，并通過對環境敏感的可降解連接劑將其連接在凝膠的末端。結果發現，通過改變這些連接物中多個刺激響應分子的連接性，可以實現多種環境條件控制的蛋白釋放。而若將多種蛋白通過不同的刺激敏感連接劑連接在一起，則可以在一種材料中實現多種蛋白獨立而有序地釋放。這一研究工作也為組織工程和治療藥物的遞送提供了一個重要的新策略。
Prathamesh Milind Gawade, Cole A. DeForest. etal. Logic-Based Delivery of Site-Specifically Modified Proteins from Environmentally Responsive Hydrogel Biomaterials. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201902462
https://doi.org/10.1002/adma.201902462
5. AM：3D打印制備具有優異的剛度和彈性的仿生多級石墨烯材料
具有多級結構的生物材料為設計和制備具有優異的力學性能和低密度的仿生材料提供了新的策略。然而，大多數的傳統仿生材料只能利用生物材料的單一尺度，這也在很大程度上限制了其最終的力學性能。蘇州大學梁志強博士、江林教授和馬里蘭大學帕克分校Teng Li教授合作提出了一種基于墨水的3D打印策略，并將其用于制備具有超高剛度和彈性的超輕多級石墨烯 (BHGMs)材料。該BHGMs可以在高達95%的壓縮力下保持超高的彈性和穩定性。研究表明，BHGMs的分層多級結構可以有效地降低宏觀壓力，并將微觀的壓縮形變轉化為石墨烯片的旋轉和彎曲。這種3D打印策略也有望可以將其他功能材料組裝成多級細胞結構，具有非常廣闊的應用潛力和價值。
Meiwen Peng, Zhiqiang Liang, Teng Li, LinJiang. et al. 3D Printing of Ultralight Biomimetic Hierarchical Graphene Materials with Exceptional Stiffness and Resilience. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201902930
https://doi.org/10.1002/adma.201902930
6. AM綜述：制備耐燒結金屬納米顆粒催化劑的新策略
負載型金屬納米粒子在化工生產中被廣泛用作催化劑，但由于金屬的高溫浸出和燒結現象，其仍然存在失活問題。近年來，人們致力于開發穩定金屬納米顆粒的新策略。近日，浙江大學肖豐收，王亮團隊綜述了近年來通過強金屬-載體相互作用、氧化物或碳層的包封以及沸石晶體內固定制備耐燒結金屬納米顆粒催化劑的研究進展。此外，作者還提出了當前制備高效、穩定的金屬納米顆粒基催化劑的挑戰和對未來的展望，并對抗燒結機理提出了建議。
Lingxiang Wang, Liang Wang,* Xiangju Meng,Feng‐Shou Xiao*. New Strategies for the Preparation of Sinter‐Resistant Metal‐Nanoparticle‐Based Catalysts. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201901905
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201901905
7. AM：鈣鈦礦單晶場效應晶體管中電極電化學反應的研究
鈣鈦礦場效應晶體管（FET）的性能主要受器件不穩定性的阻礙，其起源仍然知之甚少。劍橋大學Henning Sirringhaus和化學所Liang Jiang團隊研究了基于CH3NH3PbBr3的鈣鈦礦單晶FET，并研究了由鈣鈦礦和金源極-漏極頂部接觸界面處的電化學反應引起的器件不穩定性。盡管通過溫和，柔軟的層壓方法形成觸點，但發現即使在這種“理想”界面處，在器件偏置時在界面處形成有缺陷的混合層也是有證據的。使用底部接觸，底部柵極結構，顯示可以通過電極的化學改性使這種反應最小化，這使得能夠制造具有高達約15 cm2V-1 s-1的高遷移率的鈣鈦礦單晶FET。這項工作解決了實現高性能溶液處理鈣鈦礦FET的關鍵挑戰之一。
Wang, J., Senanayak, S. P., Liu, J., Hu, Y.,Shi, Y., Li, Z., Zhang, C., Yang, B., Jiang, L., Di, D., Ievlev, A. V.,Ovchinnikova, O. S., Ding, T., Deng, H., Tang, L., Guo, Y., Wang, J., Xiao, K.,Venkateshvaran, D., Jiang, L., Zhu, D., Sirringhaus, H., Investigation of Electrode Electrochemical Reactions in CH3NH3PbBr3 Perovskite Single‐Crystal Field‐Effect Transistors. Adv.Mater. 2019, 1902618.
https://doi.org/10.1002/adma.201902618
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902618
8. AM：效率超過21％！無摻雜小分子空穴傳輸材料用于鈣鈦礦太陽能電池
空穴傳輸材料（HTM）在實現高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）中發揮著關鍵作用。考慮到PSC器件的重復性和長期穩定性，亟需高性能無摻雜劑的小分子HTM（SM-HTM）。然而，無摻雜劑的SM-HTM的PSC的目前效率只有19％。
南方科技大學何祝兵、Xugang Guo和香港大學Aleksandra B. Djuri?i?團隊設計了兩種新型供體-受體型SM-HTM（MPA-BTI和MPA-BTTI），其協同地集成了用于高性能HTM的設計原理，并且表現出相當的光電性質，具有不同的分子構型和膜性質。因此，無摻雜劑的MPA-BTTI基倒置PSC實現了21.17％的效率，具有可忽略的滯后和優異的熱穩定性以及在光照下的長期穩定性，這打破了無摻雜劑SM-HTM用于高效倒置PSC開發中長期存在的瓶頸。這種突破歸因于良好的能級匹配，適當的空穴遷移率，以及最重要的是MPA-BTTI的優異膜形態。設計策略為開發高性能無摻雜劑SM-HTM提供了新途徑。
Wang, Y., Chen, W., Wang, L., Tu, B., Chen,T., Liu, B., Yang, K., Koh, C. W., Zhang, X., Sun, H., Chen, G., Feng, X., Woo,H. Y., Djuri?i?, A. B., He, Z., Guo,X., Dopant‐Free Small‐Molecule Hole‐Transporting Material for Inverted Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 21%. Adv. Mater. 2019, 1902781.
https://doi.org/10.1002/adma.201902781
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902781
