1. Nature Methods：一種基因可編碼的細胞型特異性蛋白合成抑制劑
化學(xué)抑制劑揭示了驅(qū)動細胞可塑性的蛋白質(zhì)合成的需求。有鑒于此，德國馬普研究所Erin M. Schuman等人開發(fā)了一種基因可編碼的蛋白質(zhì)合成抑制劑(gePSI)，以實現(xiàn)蛋白質(zhì)合成的細胞型特異性控制。控制gePSI在神經(jīng)元或膠質(zhì)細胞中的表達，可快速、有效、可逆地抑制蛋白質(zhì)的合成。此外，gePSI在單神經(jīng)元中的表達阻斷了單突觸刺激誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)可塑性。
Maximilian Heumüller, CasparGlock, Vidhya Rangaraju, Anne Biever & Erin M. Schuman. A geneticallyencodable cell-type-specific protein synthesis inhibitor. Nature Methods. 2019
DOI: 10.1038/s41592-019-0468-x
https://www.nature.com/articles/s41592-019-0468-x
2. Nature Commun.：激光雕刻超薄過渡金屬碳化物用于能量儲存和收集
超薄過渡金屬碳化物具有容量大、比表面積大、導(dǎo)電性好等優(yōu)點，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型材料。然而，超薄碳化物的制備缺乏大規(guī)模、低成本、無前驅(qū)物的方法。有鑒于此，加州大學(xué)伯克利分校Liwei Lin、麻省理工學(xué)院Jeffrey C. Grossman和Xining Zang等人提出了一種使用CO2激光器在通用基底上直接制備超薄碳化物(MoCx、WCx和CoCx)的方法。
激光雕刻的多晶碳化物比MXenes等其他激光雕刻的碳材料具有更高的能量儲存能力、分級多孔結(jié)構(gòu)和更好的熱彈性。由MoCx制成的柔性超級電容器具有較寬的溫度范圍(- 50到300℃)。此外，雕刻的微觀結(jié)構(gòu)使得碳化物網(wǎng)絡(luò)的可見光吸收增強，為蒸汽發(fā)電提供了高的太陽能收集效率(約72%)。本文中基于激光的、可伸縮的、彈性的、低成本的制造工藝為碳化物及其后續(xù)應(yīng)用提供了一種有效的方法。
Xining Zang, Cuiying Jian, Taishan Zhu, ZhengFan, Wanlin Wang, Minsong Wei, Buxuan Li, Mateo Follmar Diaz, Paul Ashby,Zhengmao Lu, Yao Chu, Zizhao Wang, Xinrui Ding, Yingxi Xie, Juhong Chen, J.Nathan Hohman, Mohan Sanghadasa, Jeffrey C. Grossman & Liwei Lin.Laser-sculptured ultrathin transition metal carbide layers for energy storageand energy harvesting applications. Nature Communications. 2019
DOI：10.1038/s41467-019-10999-z
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10999-z
3. AM綜述：共晶工程：協(xié)同策略用于功能材料
由簡單的組成單元組成的非共價組裝結(jié)構(gòu)（共晶工程）因其不同組成單元之間具有協(xié)同作用，已引起人們的極大興趣，并成為一種高效、多樣化的構(gòu)建功能材料的途徑，特別是用于新型和多功能材料的制備。同時，有機共晶體的精確晶體結(jié)構(gòu)，具有長程有序的特性和自由缺陷，為揭示結(jié)構(gòu)-性能和電荷-轉(zhuǎn)移-性能關(guān)系提供了可能，這為合理設(shè)計功能材料提供了參考。近日，天津大學(xué)Xiaotao Zhang，胡文平團隊對有機共晶體的組裝進行了總結(jié)，包括分子間的相互作用和生長方法、組裝結(jié)構(gòu)和電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)、有機共晶組裝先進和新穎的功能。最后對有機共晶今后的研究方向和面臨的挑戰(zhàn)進行了展望。
Lingjie Sun, Yu Wang, Fangxu Yang, XiaotaoZhang,* and Wenping Hu*. Cocrystal Engineering: A Collaborative Strategy towardFunctional Materials. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201902328
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902328
4. AM綜述：基于石墨烯的混合維范德華異質(zhì)結(jié)用于先進的光電子學(xué)
目前對石墨烯的研究仍然是學(xué)術(shù)界和商界的關(guān)注焦點之一。由于其獨特的電子結(jié)構(gòu)，石墨烯為探索新型2D材料提供了強大的平臺，并對能源、電子和光子學(xué)等廣泛領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。將石墨烯與其他功能組件結(jié)合的多功能性為設(shè)計人造范德華（vdWs）異質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了強有力的策略。除了堆疊的2D-2D vdWs異質(zhì)結(jié)構(gòu)之外，從廣義上講，石墨烯可以通過vdWs相互作用與其他非2D材料雜交。而這種多維的vdW（MDW）結(jié)構(gòu)允許相當(dāng)大的材料選擇自由度并且有助于利用不同尺寸的協(xié)同優(yōu)勢，從而彌補石墨烯的固有缺點。
北京科技大學(xué)張躍課題組簡要概述了基于石墨烯MDW異質(zhì)結(jié)構(gòu)的代表性進展，領(lǐng)域范圍從裝配策略到光電子應(yīng)用，強調(diào)了這些混合結(jié)構(gòu)的科學(xué)價值和應(yīng)用優(yōu)勢。此外，考慮到工業(yè)規(guī)模的新物理和應(yīng)用潛力的可能突破，研究者也分析了這一研究領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和未來前景。
Zheng Zhang, Pei Lin, Qingliang Liao, ZhuoKang, Haonan Si, Yue Zhang, Graphene‐Based Mixed‐Dimensional van der Waals Heterostructures for AdvancedOptoelectronics, Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201806411
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201806411
5. AM：用于集成和柔性光電子學(xué)的石墨烯混合結(jié)構(gòu)
石墨烯（Gr）具有許多獨特的性質(zhì)，包括無間隙帶結(jié)構(gòu)，超快載流子動力學(xué)，高載流子遷移率和靈活性，使其對超快速，寬帶和柔性光電子產(chǎn)品具有吸引力。為了克服其低吸收的固有限制，利用混合結(jié)構(gòu)來改善器件性能。特別是，具有不同光敏材料和光子結(jié)構(gòu)的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)對于改善光電檢測和調(diào)制效率非常有效。這種混合結(jié)構(gòu)，Gr混合光電探測器可以從紫外到太赫茲工作，具有顯著改善的R（高達109A W-1）和帶寬（高達128GHz）。
近日，南京郵電大學(xué) Li Gao、浙江大學(xué) Yang Xu以及南京大學(xué)王欣然綜述了近年來將Gr混合結(jié)構(gòu)用于高性能光電探測器和集成光電應(yīng)用的進展。此外，研究人員成功地展示了Gr與硅（Si）互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）電路，人體和軟組織的集成，為可穿戴傳感器和生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)開啟了有希望的機會。
Chen, X. Gao, L. Xu, Y. Wang, X. et al. Graphene Hybrid Structures for Integrated and FlexibleOptoelectronics
. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201902039
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201902039
6. AM：人工智能和納米技術(shù)相結(jié)合用于精確癌癥醫(yī)學(xué)
人工智能(AI)和納米技術(shù)是實現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的兩個重要工具，可以為每個癌癥患者量身定制出最佳的治療方案。最近研究表明，通過AI獲取患者數(shù)據(jù)進而設(shè)計或改善適合患者的納米癌癥藥物是一種很好的方案。然而，腫瘤和患者間的高異質(zhì)性使得對診斷和治療平臺進行合理設(shè)計及其輸出分析變得非常困難。而通過集成AI的方法則可以解決這一難題，通過使用模式分析和分類算法等可以提高診斷和治療的準(zhǔn)確性。并且人工智能的應(yīng)用也可以優(yōu)化納米藥物的設(shè)計和性能，并且能夠預(yù)測其與靶點、生物液體、免疫系統(tǒng)、血管系統(tǒng)和細胞膜的相互作用情況，而這些都與最終的治療效果息息相關(guān)。
以色列理工學(xué)院Avi Schroeder教授團隊對人工智能的基本概念進行了介紹，并總結(jié)綜述了將納米技術(shù)與人工智能相結(jié)合用于精確癌癥醫(yī)學(xué)的研究和未來的前景。
Omer Adir, Avi Schroeder. et al. IntegratingArtifcial Intelligence and Nanotechnology for Precision Cancer Medicine. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901989
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201901989
7. AM綜述：高效鈣鈦礦太陽能電池中的金屬陽離子：進展與展望
金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池（PVSCs）自2009年第一個原型以來已經(jīng)徹底改變了光伏發(fā)電，到目前為止，最高效率已飆升至24.2％，與商用薄膜電池相當(dāng)，并且距離單晶硅太陽能電池不遠。優(yōu)化器件性能和提高穩(wěn)定性一直是PVSC的研究亮點。金屬陽離子被引入到鈣鈦礦中以進一步優(yōu)化質(zhì)量，這種策略呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展趨勢。劉生忠團隊通過關(guān)注鈣鈦礦中陽離子的位置，膜質(zhì)量的調(diào)制以及對光伏性能的影響，討論了PVSCs金屬陽離子的研究進展。根據(jù)元素周期表，金屬陽離子按堿金屬陽離子，堿土金屬陽離子，然后是ds和d區(qū)域中的金屬陽離子，以及最終三價陽離子（p-和f-嵌段金屬陽離子）的順序考慮。最后，總結(jié)了這項工作，并討論了一些相關(guān)問題。
Wang, K., Subhani, W. S., Wang, Y. L., Zuo, X.K., Wang, H., Duan, L. J., Liu, S. Z., Metal Cations in Efficient PerovskiteSolar Cells: Progress and Perspective. Adv. Mater. 2019, 1902037.
https://doi.org/10.1002/adma.201902037
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902037
8. AM：三元離子鈣鈦礦光伏滯后的納米尺度研究
Csx(FAyMA1-y)1-xPb(IzBr1-z)3（CsFAMA）的三陽離子混合鹵化物鈣鈦礦具有優(yōu)異的光伏效率和最小的滯后現(xiàn)象。近日，石家莊鐵道大學(xué)JinjinZhao、浙江大學(xué)Weiqiu Chen聯(lián)合華盛頓大學(xué)Jiangyu Li研究團隊的納米尺度的見解揭示了光照滯后和光電滯后中離子遷移的作用。
通過使用基于動態(tài)應(yīng)變的掃描探針顯微鏡檢查在光照下CsFAMA的離子分布和自發(fā)極化的同時演變，研究人員觀察到由光增強極化引起的強線性壓電，而離子遷移通過閃電沒有顯著增加。使用導(dǎo)電原子力顯微鏡在一系列偏差下繪制納米級光電流，顯示前向和后向掃描之間的差異可忽略不計，并且從主成分分析重建的局部IV曲線顯示僅有1％的最小滯后。納米級的這些觀察結(jié)果在由CsFAMA制成的宏觀鈣鈦礦太陽能電池中得到證實，表現(xiàn)出20.11％的高效率和小至3％的滯后指數(shù)。因此，離子遷移，極化和光電流滯后在納米尺度上直接相關(guān)，且三陽離子混合鹵化物鈣鈦礦中的光增強極化，對光伏滯后沒有貢獻。
Xia, G. Zhao, J. Chen, W. Li J. et al.Nanoscale Insights into Photovoltaic Hysteresis in Triple-Cation Mixed-HalidePerovskite: Resolving the Role of Polarization and Ionic Migration. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201902870
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902870
9. AM：接近記錄！16.2%效率的三元聚合物太陽能電池
最近在非富勒烯受體（NFA）的材料設(shè)計和合成方面取得的進展揭示了聚合物太陽能電池（PSC）的新前景，并將效率（PCE）提高到15％以上。化學(xué)所侯劍輝和Huifeng Yao團隊通過將富勒烯衍生物PC61BM摻入聚合物供體（PBDB-TF）和稠環(huán)NFA（Y6）的共混物中，制備三元PSC。并獲得16.5％高效率（認(rèn)證為16.2％）。研究表明，將PC61BM摻到PBDB-TF：Y6混合物中不僅可以提高電子遷移率，還可以提高電致發(fā)光量子效率，同時實現(xiàn)平衡電荷傳輸和減少非輻射能量損失。該研究表明，利用富勒烯和NFA的互補優(yōu)勢是一種有前途的方法，可以精細調(diào)整詳細的光伏參數(shù)，進一步改善器件性能。
Yu, R., Yao, H., Cui, Y., Hong, L., He, C.,Hou, J., Improved Charge Transport and Reduced Nonradiative Energy Loss EnableOver 16% Efficiency in Ternary Polymer Solar Cells. Adv. Mater. 2019, 1902302.
https://doi.org/10.1002/adma.201902302
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902302
10. ACS Energy Lett.：電流超過33 mA cm-2！20.4%效率的錫鉛鈣鈦礦太陽能電池
基于錫鉛（Sn-Pb）的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）由于高電壓損失（VL）和紅外區(qū)域中的高光電流損耗，仍然表現(xiàn)出比純Pb對應(yīng)物更低的效率（PCE）。東京大學(xué)Gaurav Kapil和九州工業(yè)大學(xué)Shuzi Hayase團隊探討了在鈣鈦礦Sn-Pb晶格中摻入少量的銫離子（Cs+）可以降低相對晶格應(yīng)變，從而降低VL小于0.50 V，表面和體積陷阱密度也得到了降低。發(fā)現(xiàn)少量的Cs+降低了Urbach能量，這可以用作優(yōu)化多陽離子鈣鈦礦材料的光電子和光伏特性的標(biāo)志。該研究進一步證明，使用FTO可以獲得高的外部量子效率（在900nm處約80％）。該工作采用的策略將開路電壓提高到0.81 V，光電流密度為30 mA/cm2，PCE為20.4％，帶隙為1.27 eV的高效率的錫鉛鈣鈦礦太陽能電池。
Kapil, G., Bessho, T. et al. Strain relaxationand light management in tin-lead perovskite solar cells to achieve high efficiencies. ACS Energy Letters, 2019
Doi:10.1021/acsenergylett.9b01237 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01237
