Frontiers
前沿
程在基础研究和实际应用中所面临的机遇和挑战。

Peng Tao,George Ni,Chengyi Song,Wen Shang,Jianbo Wu.Jia Zhu,Gang Chen&Tao Deng
Nature Energy volume3,pagesl031-1041（2018）
I作为町持续和电气化应川;的软磁材料
软磁材料是下一代电力电子和电机（电动机和发电机）高效运行的关键。

自从迈克尔•法拉第发现磁感应以来，己经引入了许多新材料，当时铁是唯一的选择。

然而，随着宽带隙半导体器件在电力电子和电机控制器中越来越普遍，软磁材料的进一步改进迫在眉睫。

这些改进对于充分发挥高频功率电子在效率、尺寸、重量和功率方面的潜力是必要的。

本文介绍了软磁材料及其在电力电子和电机中的应用。

此外，我们回顾了目前最有前途的选择，并描述了创造更好软磁材料的新方法。

Josefina M.Silveyra,Enzo Ferrara,Dale L.
Huber,Todd C.Monson
Science26Oct201&Vol.362.Issue6413, eaao0195
以上内容编译：李巧红
|曼彻斯特人学石黒烯新过滤技术建龙原（级七细管，町川『海水过滤
英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的研究人员首次成功制造了一个原子尺寸的人造通道。

新的毛细管人造通道非常像天然蛋白质通道，如水通道蛋白，小到足以阻止Na*和C「等最小离子的流动，但允许水自由流动。

除了提高我们对原子级分子运输的基本理解，特别是在生
物系统中，这些结构在脱盐和过滤
技术中也是理想的。

天然存在的蛋白质通道，例如
水孔蛋白，允许水快速渗透它们，但
由于空间（大小）排除和静电排斥等
机制，会阻止大于约7A的水合离子。

研究人员一直试图制造出与天然毛
细管一样的人造毛细管，但尽管在制
造纳米级毛孔和纳米管方面取得了
很大进展，但迄今为止所有此类结
构仍然比生物通道大得多。

盖姆爵士及其同事现在已经开
发了孔径仅为3.4A的通道。

这大约
是最小水合离子的一半，例如K+和
C1,其直径为6.6Ao这些通道的行
为与蛋白质通道一样，因为它们小到
足够以阻挡这些离子，但是又大到足
够以允许水分子（直径约2.8A）自由
流过。

重要的是，这些结构有助于开
发用于海水淡化和相关技术的具有
成本效益的高通量过滤器。

研究人员在《科学》（Science）
上发表了他们的研究结果，他们使用
范德瓦尔斯装配技术制造了他们的
结构，这种技术也被称为“原子尺度
乐高”，这是由于对石墨烯的研究而
发明的。

研究论文的共同作者Radha Boya
博士解释道：“我们从块状石墨中切
割出厚度仅为50和200纳米的原子级
扁平纳米晶体，然后将单层石墨烯条
带放置在这些纳米晶体的表面上。

当
相似的原子级扁平晶体随后放在顶部
时，这些条带用作两个晶体之间的间
隔物。

得到的三层组件可以看作是一
对边缘位错,其间具有平坦的空隙。

这
个空间只能容纳一层原子水。

”
屮科院丫波材料所成功研
:制出吸光率禹达99%的超
I黑吸光涂层
近期，中科院宁波材料所先
进涂层与增材制造技术团队经过
多年研究，成功开发出一种超黑
涂层。

经第三方权威机构检测，
200nm~25Pm波段吸光率高达
99%0该涂层可在多种基材表面沉
积，同时可实现大面积批量制备，而
且可适应高温、低温、真空、液体等
极端服役环境，具有极广阔的应用
前景。

超黑涂层已经或潜在的应用领
域十分广泛。

所有精密的光学仪器，
都需要屏蔽无关的光学干扰，如拉
曼、紫外、红外光谱仪等。

另外，光学
或微波暗室需要做到真正的“暗”，
才可以保证内部仪器工作不受干扰。

同时，军事上也需要隐身技术，如为
军事设备或人员提供各种必要的伪
装等。

除此之外，太阳能电池也需要
增强对于特定光源的吸收，以提高
能量转换效率。

经过多年研究，中科院宁波材
料所先进涂层与增材制造技术团
队的科研人员成功研制出一种新
型超黑物质，并开发出一种新型超
黑涂层。

该涂层可以沉积在几乎所
有的材质基体表面，包括柔性基
体，尺寸大小和形状不受限制，并
且可以实现高效、大面积的可控制
备，可应用于超低温、高温、真空、
液体等极端环境。

经第三方权威
机构测试，其在200nm〜25um波
段吸光率高达99%O同时，该超黑
涂层所用材料超轻，不会增加仪器
自身重量。

9。