1. Science：形狀記憶納米復合纖維用于無束縛的高能微型發動機
經典的旋轉發動機功能強大，應用廣泛，但存在設計復雜，難以小型化的問題。長期以來，制造具有大沖程、高速、高能量、簡單、堅固的微型發動機一直是一個具有挑戰性的課題。法國波爾多大學Jinkai Yuan、Philippe Poulin等人最新的研究結果表明，形狀記憶納米復合纖維在發生扭轉時進行轉換存儲能量，從而提供快速、高能量的旋轉。扭曲形狀記憶納米復合纖維結合了高扭矩和大角度旋轉，提供的重量工作能力是自然骨骼肌的60倍。觸發光纖旋轉的溫度是可以調節的，與傳統發動機相比，這種溫度記憶效應提供了一個突出的優勢，它使得操作溫度可調以及存儲能量可以逐步釋放。
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：可視化有機光伏的垂直能量分布
有機電子器件中的能級圖在器件性能和器件物理解釋中起著至關重要的作用。在有機太陽能電池的情況下，使用在各個共混物組分上測量的能量值來估計供體-受體共混物的光伏間隙已成為常規，導致與器件的相應開路電壓的不一致。為了解決這個問題，海德堡大學Yana Vaynzof團隊開發了一種方法，可以直接觀察混合物中的垂直能量分布，通過結合紫外光發射光譜和氬簇蝕刻獲得。并研究了模型和高性能光伏系統，證明了所產生的光伏間隙與測量的電荷轉移（CT）能量和開路電壓非常接近。此外，研究表明，這種方法能夠研究環境退化時能量景觀的演變，這對理解退化機制和緩解策略的發展至關重要。
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.：二維（2D）鹵化鈣鈦礦中不同的導電層邊緣狀態
具有天然“多量子阱”（MQW）結構的二維（2D）鹵化鉛鈣鈦礦顯示出光電應用的巨大潛力。持續進步需要對這些2D異質層中的電荷和能量流有基本的了解，特別是在層邊緣處。賓夕法尼亞州立大學Kai Wang和Shashank Priya團隊報道了（C4H9NH3）2PbI4 2D鈣鈦礦單晶中絕緣體積平臺區域之間的層邊緣處的明顯導電特征。2D的邊緣表現出高載流子密度~1021 cm-3。研究發現，層邊電子與表面充電效應無關;相反，它們與邊緣處的電子結構的局部能態相關聯。這種對2D鈣鈦礦層邊緣處的金屬樣導電特征的觀察提供了不同的尺寸，以增強下一代光電子器件的性能并開發創新的納米電子學。
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.：一種用于高效水基超低溫驅動冷卻系統的MOF
高效利用能源進行制冷應用是一個非常重要并且具有挑戰性的科學領域。用水作為冷卻劑的超低溫驅動吸附式制冷機(ADCs)是一種環保的選擇。
德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所Stefan Henninger、法國蒙彼利埃大學Guillaume Maurin以及瑞典斯德哥爾摩大學Xiaodong Zou等人發現納米尺度的MOF[Al(OH)(C6H2O4S)]（CAU-23），具有良好的吸附性能，在p/p0 = 0.3左右吸附量為0.37 gH2O/gsorbent，循環穩定性在5000次循環以上。最重要的是，這種材料的驅動溫度可降至60°C，這使得開發尚未使用的溫度源以及更有效地利用能源成為可能。這些特殊的性質是由于其獨特的晶體結構，這一點通過單晶電子衍射進行了闡明。通過模擬研究，揭示了水在原子水平上的吸附機理。由于CAU-23的合成環保，所以該材料是實現超低溫驅動ADCs器件的理想材料。
Dirk Lenzen, Jingjing Zhao, Sebastian-JohannesErnst, Mohammad Wahiduzzaman, A. Ken Inge, Dominik Fr?hlich, Hongyi Xu,Hans-J?rg 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綜述：仿生二維納米材料及其應用
開發具有良好性能和特定功能的仿生材料是實現生態文明和社會可持續發展的重要環節。所謂仿生，就是將科學和自然結合起來，充分學習自然物種的獨特優勢，進而制備出許多具有非凡性能的新材料。在目前，仿生二維納米材料及相關技術也已經取得了一系列顯著的成就。澳大利亞昆士蘭科技大學Ziqi Sun博士團隊對近十年來仿生二維光子晶體材料、能源類納米材料和超潤濕材料的研究進展進行了綜述；也對用于可持續能源應用和環境技術的仿生材料及該領域所面臨的挑戰和機遇進行了介紹。
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：連接靶向肽的融合原性多孔硅納米顆粒用于遞送siRNA
已有研究表明，核糖核酸干擾療法具有很好的應用前景。但是如何將寡核苷酸選擇性地遞送到身體的病變組織特別是可以實現最佳治療結果的組織細胞位置仍然是一個很大的難題。
加州大學圣地亞哥分校Michael J. Sailor教授團隊對遞送小干擾RNA (siRNA)以實現靶細胞沉默的材料的關鍵特性及其生物學機制進行了研究。實驗以多孔硅納米顆粒作為siRNA的宿主載體，通過連接腫瘤靶向肽使其可以選擇性地進入目標組織，再利用包裹的融合原性脂質體誘導其與細胞膜發生融合。因此該載體可以不依靠常見的受體介導的內吞途徑來被細胞攝取。研究利用異種移植卵巢癌腹膜癌擴散模型證明了這一策略的有效性，充分說明其具有高效的遞送siRNA的性能進而可以實現基因沉默和治療，具有很好的臨床應用前景。
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作為鈉離子電池電極材料!
氯化鈉（NaCl），一種典型的離子化合物，但在高壓下能夠破壞化學的所有基本規則，并且可以形成具有不同的NaxCl化學計量的新金屬化合物，其中x>1。然而，迄今為止還沒有實現NaCl從絕緣狀態到沒有加壓的金屬狀態的電化學相變。
韓國科學技術研究所Kyung Yoon Chung團隊受先前在高壓下NaCl金屬化的研究啟發，報道了一種簡單的活化方法使NaCl具有電化學活性，證明非金屬NaCl可以通過電化學活化過程轉化為金屬化合物，并將其用作鈉離子電池NIB的電極材料。具體是通過電化學誘導晶體結構中的缺陷來實現NaCl的金屬化，為了使該化合物具有電化學活性，通過預充電步驟有意地誘導空位，導致從B1-到B2-NaCl的部分相變。活化的NaCl電極顯示出嵌入/脫嵌鈉離子進入結構中，通過可逆地容納0.6個Na離子，放電容量達到267mAh g-1。在放電過程鈉離子嵌入到NaCl結構中時，電化學活性的B2-NaCl相可以有效地容納鈉離子并形成富鈉化合物（NaxCl，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.：單層TMC作為單原子催化的活性平臺
單原子催化劑的主要吸引力在于材料利用的高效率和活性位點的明確性質，有利于合理的催化劑設計。但目前主要挑戰是各種基體上實現穩定的修飾使其具有高密度單分散且均勻活性的單原子位點。過渡金屬硫屬元素化物（TMCs）是廣泛研究的催化劑，但受其原始基面的相對惰性限制。
匈牙利科學院能源研究中心Levente Tapasztó課題組提出通過取代雜原子修飾的單層TMC可以獲得穩定錨定的單原子催化劑和活化的TMC基面的協同效應。這些固溶體TMC催化劑具有諸如簡單和通用的合成，無與倫比的活性位點密度以及穩定且明確定義的單原子活性位點的優點。研究者通過摻雜有單個氧雜原子的各種單層TMC的實例討論了雜原子摻雜的2D TMC晶體在其催化活性起源的獨特特征。
Péter Vancsó, Zakhar I. Popov, János Pet?, 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
