《Nature》作為殿堂級(jí)頂刊，發(fā)表在上面的論文往往具有廣泛的影響力和重要意義。下面我們一起來(lái)回顧2019年材料領(lǐng)域發(fā)表的部分成果！主要介紹國(guó)內(nèi)的成果以及部分國(guó)外重要成果。點(diǎn)擊藍(lán)色標(biāo)題即可查看詳細(xì)介紹。哪篇讓你“怦然心動(dòng)”呢？

1《Nature》顛覆性發(fā)現(xiàn)！第四種熱傳遞方式找到了

熱在真空環(huán)境下很難被傳遞，這是經(jīng)典物理學(xué)中的一個(gè)基本概念，在中學(xué)物理課上，我們學(xué)習(xí)了熱量的3種傳遞方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。現(xiàn)在，第4種熱傳遞方式被發(fā)現(xiàn)了，而教科書(shū)也會(huì)改寫(xiě)。

2《Nature》重大突破：麥克斯韋方程擴(kuò)展到納米領(lǐng)域了！

新模型和實(shí)驗(yàn)無(wú)論是對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)還是對(duì)各種應(yīng)用學(xué)科都有重大意義，它在電磁學(xué)、材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理之間建立了全新的聯(lián)系，可能帶來(lái)包括化學(xué)和生物學(xué)在內(nèi)所有相關(guān)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)。

3《Nature》中國(guó)科學(xué)家首次證實(shí)“臨界冰核”存在！

水是怎么變成冰的？近百年前，美國(guó)物理學(xué)家吉布斯基于簡(jiǎn)單假設(shè)，給出了 “臨界冰核”這一答案。然而，“臨界冰核”的真實(shí)面目卻始終沒(méi)人見(jiàn)過(guò)。中國(guó)學(xué)者證實(shí)了水結(jié)冰過(guò)程中臨界冰核的存在。

4 上海交大又發(fā)一篇Nature！控制光的一種全新手段

莫爾晶格為未來(lái)的光束控制、圖像傳輸、信息處理提供了一種更加簡(jiǎn)單易行的手段。此外，光子莫爾晶格的研究也為二維材料和冷原子系統(tǒng)中莫爾晶格的研究提供了極其有益的借鑒。

5《Nature》成功研發(fā)新型觸覺(jué)電子皮膚！

皮膚是人體面積最大的感官系統(tǒng)。科學(xué)家成功研發(fā)出一套“皮膚集成的觸覺(jué)界面”系統(tǒng)。這套以皮膚為媒介的VR和AR系統(tǒng)，可以通過(guò)緊貼皮膚的無(wú)線致動(dòng)器，將能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)能，將觸覺(jué)刺激傳送到人體。

6. 3D打印再發(fā)《Nature》！超細(xì)晶粒高強(qiáng)度鈦合金

打印過(guò)程無(wú)需任何特殊的工藝控制或其他處理，打印的鈦銅合金試樣具有完全等軸的細(xì)晶粒組織。與在類(lèi)似加工條件下的常規(guī)合金相比，它們還顯示出有出色的力學(xué)性能，如高屈服強(qiáng)度和均勻的伸長(zhǎng)率。

7 南科大《Nature》突破性進(jìn)展！實(shí)現(xiàn)分子催化劑高效電還原二氧化碳

降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2具有重大研究意義。利用可再生能源產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)CO2還原是實(shí)現(xiàn)化學(xué)品和燃料可持續(xù)生產(chǎn)的一種有效途徑，也是一個(gè)學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)激烈的研究方向。

8 浙大最新Nature：讓光急轉(zhuǎn)彎，讓物體隱身！

光沿直線傳播，這是我們的常識(shí)，科學(xué)家卻有辦法讓光拐彎，發(fā)生許多有趣的現(xiàn)象，譬如隱身衣。浙江大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家合作構(gòu)建出世界上首個(gè)三維光學(xué)拓?fù)浣^緣體。

9 3D打印再登《Nature》！突破多材料多噴頭技術(shù)瓶頸

通過(guò)在單個(gè)噴嘴噴出材料時(shí)的快速切換，實(shí)現(xiàn)了體素級(jí)的多材料功能結(jié)構(gòu)的快速打印，極大的拓展了3D打印在復(fù)雜功能結(jié)構(gòu)的制造能力。也就是說(shuō)，用一個(gè)噴頭，快速切換打印材料，來(lái)實(shí)現(xiàn)多材料的精準(zhǔn)打印。

10 復(fù)旦一天連發(fā)兩篇《Nature》正刊！高溫超導(dǎo)重要進(jìn)展！

復(fù)旦大學(xué)張遠(yuǎn)波課題組及合作者在二維銅基超導(dǎo)體領(lǐng)域的研究取得進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)首次提供直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)，證明了二維極限下的單層銅基超導(dǎo)體具有和塊體銅基超導(dǎo)體相同的超導(dǎo)特性。

11 谷歌重磅《Nature》！200秒完成超級(jí)計(jì)算機(jī)一萬(wàn)年計(jì)算量

谷歌表示，其54比特Sycamore處理器能夠在200秒內(nèi)完成世界上最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)花費(fèi)10000年所需的隨機(jī)數(shù)計(jì)算量，這讓目前所有的非量子計(jì)算機(jī)相形見(jiàn)絀。

12《Nature》有機(jī)化學(xué)“圣杯”難題獲解！

實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，原本需要幾步、十幾步，才能將一些初級(jí)石化產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為藥物中間體，現(xiàn)在只需在室溫，甚至更低溫度下，一步就能實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化效率高達(dá)90%以上。

13《Nature》木頭已經(jīng)不再是那個(gè)木頭啦！

這種技術(shù)可以高效地獲得復(fù)雜、多尺度的微納圖案。通過(guò)多次壓印，該團(tuán)隊(duì)利用一維光柵實(shí)現(xiàn)了木材表面的二維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。通過(guò)有限的模板類(lèi)型多次壓印，可以在木材表面制備復(fù)雜的圖案和多尺度的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

14 突破 ！浙大再發(fā)《Nature》或?qū)⒏淖儫o(wú)機(jī)材料！

這一方法創(chuàng)造了“無(wú)機(jī)離子聚合”這類(lèi)新型的反應(yīng)體系，跨越了無(wú)機(jī)化學(xué)與高分子化學(xué)的分界，預(yù)示著無(wú)機(jī)材料將以嶄新的結(jié)構(gòu)與性能走進(jìn)人類(lèi)生活。   

15 浙大又發(fā)《Nature》！一種全新的強(qiáng)韌化機(jī)制！

高熵合金內(nèi)部的各元素分布存在明顯的濃度起伏。這是科學(xué)界首次在實(shí)驗(yàn)上解析高熵合金中的元素分布規(guī)律。學(xué)界認(rèn)為，調(diào)控濃度波將成為一種普適性的方法，幫助人們高效地尋找到更優(yōu)秀的合金材料。

16 南大再發(fā)《Nature》！史壯志團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑新發(fā)現(xiàn)

該無(wú)金屬策略適用于其它芳雜環(huán)鄰位的碳?xì)滏I硼化，具有非常高的普適性。首次發(fā)現(xiàn)了三溴化硼的雙重角色：既作為反應(yīng)原料又是催化劑。具有重要的合成化學(xué)價(jià)值和良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

17《Nature》意外發(fā)現(xiàn)！新的高通量有機(jī)合成方法

在尋找新的SuFEx反應(yīng)砌塊的過(guò)程中，意外發(fā)現(xiàn)一種安全，高效合成罕見(jiàn)的硫（VI）氟類(lèi)無(wú)機(jī)化合物FSO2N3的方法，他們同時(shí)發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì)于一級(jí)胺類(lèi)化合物有極高的重氮轉(zhuǎn)移反應(yīng)活性和選擇性。

18《Nature》北大研制出新型“雙金屬烯”大幅提升電池性能！

研發(fā)了一類(lèi)亞納米厚且高端卷曲的雙金屬鈀鉬納米片材料，突破了陰極反應(yīng)的緩慢動(dòng)力學(xué)對(duì)于相關(guān)電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換/存儲(chǔ)器件的限制，顯著提升了鋅空電池和鋰空電池的性能。

19《Nature》重大里程碑：史上最大碳納米管芯片！

迄今為止用碳納米管制造的最大的芯片問(wèn)世了！來(lái)自MIT的研究人員制造出一個(gè)完全由碳納米晶體管構(gòu)成的16位微處理器，包含14000多個(gè)碳納米管晶體管。這是新型芯片制造的一個(gè)重大里程碑。

20《Nature》封面重磅：清華發(fā)布新型類(lèi)腦芯片！

清華大學(xué)依托精密儀器系的類(lèi)腦計(jì)算研究中心施路平教授團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一項(xiàng)最新研究成果——類(lèi)腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”。該芯片是面向人工通用智能的世界首款異構(gòu)融合類(lèi)腦計(jì)算芯片。

21 Nature：新型硅太陽(yáng)能電池方案，效率有望升至35%！

美國(guó)研究人員設(shè)計(jì)出一種新型硅太陽(yáng)能電池方案，通過(guò)改變鈍化層材料提高硅電池能量轉(zhuǎn)化效率的上限，可從目前的約29%提升到35%。

22《Nature》封面發(fā)表一項(xiàng)重磅研究！史上最輕飛行機(jī)器人

哈佛大學(xué)開(kāi)發(fā)出史上最輕的自主飛行機(jī)器人！這個(gè)蜜蜂機(jī)器人僅259毫克，只需太陽(yáng)能供電就能實(shí)現(xiàn)持續(xù)、不受束縛的飛行！

23 Nature：影響巨大，日本研究出無(wú)墨水顯色技術(shù)！

利用這一方法，團(tuán)隊(duì)制作了約1平方毫米大小的高清浮世繪和名畫(huà)。據(jù)稱(chēng)該技術(shù)還有望實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，如使紙幣具備難以模仿的特定顯色功能以防止偽造等。“該技術(shù)可謂是最先進(jìn)的調(diào)色板。大概會(huì)給產(chǎn)業(yè)界造成巨大影響吧。”

24 《Nature》科學(xué)家可能找到了接近室溫的超導(dǎo)體材料！

高溫超導(dǎo)體的臨界溫度將再度突破嗎？科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)稱(chēng)為“超氫化鑭”的化合物，于高壓環(huán)境中可以在零下23℃表現(xiàn)出超導(dǎo)特性，我們似乎越來(lái)越接近開(kāi)發(fā)常溫超導(dǎo)材料的愿景。

25《Nature》二維材料大面積單晶的制備！

在國(guó)際上首次報(bào)道利用中心反演對(duì)稱(chēng)性破缺的單晶銅襯底實(shí)現(xiàn)分米級(jí)二維單晶六方氮化硼的外延制備。該生長(zhǎng)機(jī)制具有普適性，可推廣到其它二維材料大面積單晶的制備。

26《Nature》正刊：中科院開(kāi)發(fā)出高溫塊狀金屬玻璃！

設(shè)計(jì)了一種由銥/鎳/鉭三種金屬和硼組合形成的金屬玻璃，該金屬玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度已經(jīng)高達(dá)1162K。報(bào)道的方法具有很強(qiáng)的實(shí)用性，對(duì)發(fā)現(xiàn)其他組合玻璃金屬具有重要參考價(jià)值。

27《Nature》鐵電領(lǐng)域再度取得重大突破！

該項(xiàng)工作首次在實(shí)空間揭示了電極化體系中的斯格明子晶格。揭示了極化體系中的電偶極子在一定條件下也具有類(lèi)似特殊自旋凝聚結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)粒子行為，無(wú)疑將為電極化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其性能關(guān)系研究打開(kāi)新的篇章。

28 華麗逆襲！面臨畢業(yè)延期的南大博士，以一作發(fā)了Nature

以前的方法是比較低效的，所以說(shuō)不適合大規(guī)模地尋找，我們基于之前發(fā)展的一個(gè)很高效的拓?fù)洳牧系乃阉鞣桨福缓髮?duì)一個(gè)已經(jīng)合成的晶體材料數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了大規(guī)模搜索，從而發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種拓?fù)洳牧稀?/span>

29 重磅《Nature》：金屬所新發(fā)現(xiàn)，為高效制冷提供新思路！

報(bào)道的這些有機(jī)材料所需驅(qū)動(dòng)壓力小、成本低廉，具有明顯的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，將塑晶引入固態(tài)相變制冷材料研究領(lǐng)域，將極大地豐富固態(tài)相變制冷研究的材料體系，為發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)性能更加優(yōu)異的材料提供了可能。

30 南大《Nature》首例催化[6+4]環(huán)加成反應(yīng)的酶

研究人員巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)體內(nèi)敲除基因、體外酶催化反應(yīng)、量子化學(xué)計(jì)算、分子動(dòng)力學(xué)模擬以及蛋白晶體的研究等，表征了首例可催化[6+4]/[4+2]環(huán)加成反應(yīng)的酶。

31《Nature》Wi-Fi信號(hào)可充電！

科學(xué)家發(fā)明了一種將Wi-Fi信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能、無(wú)需電池即可為設(shè)備供電的機(jī)器。這是一個(gè)僅由通過(guò)的Wi-Fi波供能的小型二維設(shè)備。

32 登《Nature》正刊！中國(guó)科大攻克氫能源汽車(chē)應(yīng)用關(guān)鍵難題

研制出一種新型催化劑，攻克了新能源汽車(chē)——氫燃料電池汽車(chē)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵難題：解除氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機(jī)，延長(zhǎng)電池壽命，拓寬電池使用溫度環(huán)境，在寒冬也能正常啟動(dòng)。