本期小编为大家汇集了2023年12期Nano-Micro Letters 期刊的精美封面，及封面文章所展现的优秀内容。在欣赏科研之美之时，小编也希望大家继续支持NML期刊，将优秀成果发表在NML期刊的同时，设计精美封面，锦上添花，提升影响力。
Split-Ring Structured All-Inorganic Perovskite Photodetector Arrays for Masterly Internet of Things (ARTICLE)
Bori Shi, Pingyang Wang, Jingyun Feng, Chang Xue, Gaojie Yang, Qingwei Liao, Mengying Zhang, Xingcai Zhang*, Weijia Wen and Jinbo Wu*
Nano-Micro Letters (2023)15: 3
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00961-y
本文亮点
1. 对分裂环结构的润湿性、蒸发自组装及光电子器件进行了系统研究。提出的分裂环亲液图案可以将前驱体溶液定向输运至面积更小的位点进行沉积，提高了图案化钙钛矿晶膜的致密性和均匀度。
2. 开发了一种双功能激光蚀刻方案，可以高通量的一步制备分裂环亲液图案及相应的图案化电极阵列。
3. 基于钙钛矿光电探测器阵列的非接触式人机界面已成功应用于可穿戴设备、汽车显示器、机器人远程控制等。
内容简介
上海大学巫金波课题组与哈佛大学/麻省理工张兴才课题组等人通过在疏液修饰的衬底表面进行激光刻蚀的方法，开发了一种新颖的分裂环型亲液图案，该图案可以高效地捕获钙钛矿前驱体液滴，并辅助液滴发生第二次去润湿过程，将大量的液滴定向输运至较小的沉积位点，实现CsPbBr₃晶膜的致密、均匀沉积。在此基础上，他们巧妙利用了纳秒脉冲激光的热效应，以同时制备分裂环型亲液图案及对应的图案化电极，极大地简化了阵列式微器件的生产工艺。基于此分裂环型钙钛矿光电探测器，本研究将探测器阵列作为人机交互界面，应用于柔性可穿戴器件进行数字的书写识别、汽车中控屏幕进行三维手势控制以及非接触场景中进行机器人的远程操控，充分展示了该交互界面的广泛应用。
Bending Resistance Covalent Organic Framework Super-lattice: “Nano-Hourglass”-Induced Charge Accumulation for Flexible in-Plane Micro-Supercapacitors (ARTICLE)
Xiaoyang Xu, Zhenni Zhang, Rui Xiong, Guandan Lu, Jia Zhang, Wang Ning, Shuozhen Hu*, Qingliang Feng*, Shanlin Qiao*
Nano-Micro Letters (2023)15: 25
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00997-0
1. 首次使用自支撑共价有机框架聚合物(COF)纳米薄膜组装了一种基于范德华力的COF超晶格。
2. 具有“纳米沙漏”立体构型的COF超晶格用于平面微型超级电容器(MSC)能够在异质相界面处实现快速的电荷转移/累积。
3. 即使经过0°–180°的高角度和重复任意弯曲，基于COF超晶格的MSC也可以表现出63.2 mWh cm⁻³的高能量密度。
内容简介
高超电容性能一直是平面微型超级电容器(MSC)领域的主要研究目标，而高效薄膜电极的设计是实现此目标的基础。西北工业大学冯晴亮教授，河北科技大学乔山林教授，华东理工大学胡硕真课题组联合报道了一种基于共价有机框架(COF)薄膜的超晶格结构，并将其应用于平面MSC。通过表面活性剂单分子层辅助界面合成(SMAIS)的方法，在常压和室温下合成了含亚胺键的介孔A–COF纳米薄膜(孔径为3.9 nm，平均厚度为4.1 nm)和含β–酮烯胺键的微孔B–COF纳米薄膜(孔径为1.5 nm，平均厚度为9.3 nm)，并首次利用上述两种COF薄膜通过层层转移组装成基于范德华力的三明治型COF超晶格。所制备的MSC器件测试性发现超晶格堆叠成“纳米沙漏”ABA立体构型，可以在异质相界面形成几何诱导的快速电荷转移/累积，并在电化学双电层和法拉第氧化还原反应中产生协同效应以促进能量存储。最终，MSC–ABA–COF器件在10 mV s⁻¹下获得了927.9 F cm⁻³的最高固有体积比电容，并表现出63.2 mWh cm⁻³的高能量密度和出色的抗弯曲性能。这项工作为可穿戴的MSC设备的2D COF超晶格薄膜电极的设计提供了新的见解。
Flexible, Highly Thermally Conductive and Electrically Insulating Phase Change Materials for Advanced Thermal Management of 5G Base Stations and Thermoelectric Generators (ARTICLE)
Ying Lin, Qi Kang, Yijie Liu, Yingke Zhu, Pingkai Jiang, Yiu-Wing Mai and Xingyi Huang*
Nano-Micro Letters (2023)15: 31
https://doi.org/10.1007/s40820-022-01003-3
1. 成功制备了一种具有芯-鞘结构和高取向氮化硼网络结构的相变纳米复合材料(PCN)。
2. 该PCN兼具超高的面内导热系数(28.3 W m⁻¹ K⁻¹)和良好的柔性以及较高相变焓(101 J g⁻¹)。
3. 该PCN在5G基站和热电发电机的热管理方面表现出良好的应用潜力。
内容简介
上海交通大学黄兴溢课题组采用同轴静电纺丝、静电喷涂和热压法相结合的策略，制备了一种具有芯-鞘结构和高取向互连BNNS网络结构的高导热相变纳米复合材料(PCN)薄膜。经分析发现，该芯-鞘结构具有良好的封装效果，防止相变组分泄漏，并赋予PCN优异的柔性，同时保持较高的相变焓；而高取向BNNS互连网络使PCN薄膜表现出超高的面内热导率(28.3Wm⁻¹K⁻¹)。此外，PCN具有优异的耐火性和电气绝缘性能，在5G基站和热电发电机的热管理方面表现出巨大的应用潜力。
An Air-Rechargeable Zn Battery Enabled by Organic–Inorganic Hybrid Cathode (ARTICLE)
Junjie Shi, Ke Mao, Qixiang Zhang, Zunyu Liu, Fei Long, Li Wen, Yixin Hou, Xinliang Li, Yanan Ma, Yang Yue*, Luying Li, Chunyi Zhi, Yihua Gao*
Nano-Micro Letters (2023)15: 53
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01023-7
本文亮点
1. MoS₂/PANI正极的优异性能归因于更好的导电性和去溶剂化屏蔽。
2. 成功组装自充电锌电池，可实现深度自充电和长循环寿命。
3. 该准固态电池和电池模组具有优异的性能和实用性。
内容简介
华中科技大学高义华教授团队和安徽大学岳阳副教授合作，设计了一种基于MoS₂/PANI正极的空气可充电ZIB。MoS₂导电聚合物(PANI)涂层的引入不仅提高了导电性，而且在界面处引起电荷重新分布和结构变化，削弱了静电相互作用，从而促进Zn²⁺的扩散。迄今为止，MoS₂/PANI正极在Mo基正极中表现出最好的锌离子存储电化学性能。受益于MoS₂/PANI正极的低还原电位(0.71 V vs. Zn /Zn²⁺)，ZIB可以通过氧气快速和深度空气充电(在0.50 A g⁻¹下，空气充电24小时后的容量为316.09 mAh g⁻¹，即89.99%的容量保留率)，并且具有较长的空气充电/恒电流放电寿命(50个循环)。作为原理器件证明，采用MoS₂/PANI正极和PAM/PEG/Zn(CF₃SO₃)₂的准固态ZIB表现了出色的电化学性能、优良的柔韧性、高低温稳定性和空气可充电能力。最后，为了验证电池的实用性，成功组装了一个3×3的电池模块，为压力传感器和智能手机供电。该工作将为下一代自供电系统的材料设计和器件测试提供一个有前景的研究方向。
Flexible Large‑Area Graphene Films of 50–600 nm Thickness with High Carrier Mobility (ARTICLE)
Shiyu Luo, Li Peng*, Yangsu Xie, Xiaoxue Cao, Xiao Wang, Xiaoting Liu, Tingting Chen, Zhanpo Han, Peidong Fan, Haiyan Sun, Ying Shen, Fan Guo, Yuxing Xia, Kaiwen Li, Xin Ming, Chao Gao*
Nano-Micro Letters (2023)15: 61
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01032-6
中文题目：高迁移率、大面积石墨烯纳米膜
本文亮点
1. 以复合氧化石墨烯和聚合物为构建单元，结合“基底替换”策略，完成了大面积、宽厚度范围石墨烯纳米膜的可控制备。
2. 石墨烯纳米膜高的结晶度和厚度赋予了其强的光和物质相互作用(X波段和中红外区域)，在电磁屏蔽和中红外探测等领域表现优异。
内容简介
浙江大学高超课题组以氧化石墨烯(GO，28 μm，杭州高稀科技)/聚丙烯腈(PAN)薄膜为前驱体，利用基底替换和协同石墨化策略，制备了大尺寸和紧密堆叠的组装石墨烯纳米膜(nMAG，横向尺寸~20厘米，厚度范围50-600 nm)。PAN的引入，可以交联氧化石墨烯、减少复合薄膜和基底的界面作用力，进而消除基底剥离对基底种类、结构及面积的依赖性；在高温二维晶化过程中，PAN可以辅助构建原子级气体逸散通道，促进纳米膜厚度提升；此外，氧化石墨烯可以催化PAN二维结晶，形成完整的石墨烯晶格。
Self-Healing Liquid Metal Magnetic Hydrogels for Smart Feedback Sensors and High-Performance Electromagnetic Shielding (REVIEW)
Biao Zhao, Zhongyi Bai, Hualiang Lv, Zhikai Yan, Yiqian Du, Xiaoqin Guo, Jincang Zhang, Limin Wu, Jiushuai Deng, David Wei Zhang, Renchao Che*
Nano-Micro Letters (2023)15: 79
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01043-3
中文题目：用于智能反馈传感器和高性能电磁屏蔽的自愈液态金属磁性水凝胶材料
1. 通过聚乙烯醇与四硼酸钠交联，将磁性液态金属掺入水凝胶框架中，形成导电、可拉伸、适应性强和自修复的 GaInSn/Ni 基复合水凝胶。
2. 多功能复合水凝胶在磁修复运动传感和EMI屏蔽方面表现出出色的性能。
内容简介
复旦大学车仁超教授团队提出了借助超声制备PVA/GaInSn-Ni复合水凝胶的方法，该水凝胶具有快速自修复能力以及优异的拉伸性和形状适应性。多功能复合水凝胶在磁修复和原型制作、身体运动传感和 EMI 屏蔽方面表现出高性能。PVA和硼酸根离子之间丰富的可逆氢键以及液态金属的流动性使得PVA/液态金属水凝胶在没有任何外部刺激的情况下具有自修复特性。在磁场存在的情况下，可以通过将断线放置在一端被磁性液态金属水凝胶扭曲的密封空间中来远程修复断线。这种复合水凝胶可以用作应变传感器来检测身体运动，也可以用作特征传感器来灵敏、快速地响应各种外部刺激。
Nanocellulose-Assisted Construction of Multifunctional MXene-Based Aerogels with Engineering Biomimetic Texture for Pressure Sensor and Compressible Electrode (ARTICLE)
Ting Xu, Qun Song, Kun Liu, Huayu Liu, Junjie Pan, Wei Liu, Lin Dai, Meng Zhang, Yaxuan Wang, Chuanling Si*, Haishun Du*, Kai Zhang*
Nano-Micro Letters (2023)15: 98
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01073-x
中文题目：纳米纤维素协同构建工程仿生结构MXene基多功能气凝胶
本文亮点
1. 利用纳米纤维素(CNF)与MXene的氢键协同作用，以天然木材的层次化管胞状结构为灵感，构建具有工程仿生结构的多功能CNF/CNT/MXene气凝胶。具有良好的机械性能和优异的导电性能(电导率可达2000 S m⁻¹)。
2. CNF/CNT/MXene气凝胶作为应变传感器电极，具有高达817.3 kPa⁻¹的线性灵敏度。
3. 用于固态可压缩超级电容器表现出优异的电化学性能(比电容849.2 mF cm⁻²)。
内容简介
天津科技大学司传领教授、徐婷副教授与德国哥廷根大学张凯教授合作，提出利用纳米纤维素(CNF)与MXene的氢键协同作用，采用双向冻结的方法制备了具有工程仿生结构的多功能CNF/CNT/MXene气凝胶，展示出优异的机械强度和高导电性。首先，CNF与MXene之间的静电斥力可避免MXene纳米片的堆积；其次，缠绕的CNF与CNT作为“砂浆”与管胞结构的MXene“砖块”结合可产生良好的界面相互作用；再者，有序的工程结构可有效实现电子传输和应力传递。所构建的CNF/CNT/MXene气凝胶作为压力传感器，具有优异的传感性能，在人体生物信号采集方面具有广泛的应用前景。气凝胶还可以作为压缩固态超级电容器的电极材料，具有较高的电化学性能和优异的长周期压缩性能。
Skin Inspired Ultra Tough Supramolecular Multifunctional Hydrogel Electronic Skin for Human–Machine Interaction (ARTICLE)
Kun Chen, Kewei Liang, He Liu, Ruonan Liu, Yiying Liu, Sijia Zeng, Ye Tian*
Nano-Micro Letters (2023)15: 102
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01084-8
1. 采用物理交联盐析-冻融法开发了机械性能可调的多功能超强韧电子皮肤。
2. 该水凝胶具有透明度(>60%)、超强韧性(高达 13.96 MJ m⁻³)、良好的抗菌性能(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)、紫外线防护(过滤：80%-90%)、高导电性 (4.72 S m⁻¹)、抗膨胀和可回收性。
3. 作为人机界面，可用于复杂的水下活动、信息加密/解密和手指关节康复训练。
内容简介
东北大学田野课题组采用β-甘油磷酸钠作为新型盐诱导剂诱导PVA分子链的聚集缠结。通过物理交联盐析-冷冻-解冻方法开发了一种受皮肤启发的超韧电子皮肤，具有可调的机械性能(应力高达5.79 MPa，韧性高达13.96 MJ m⁻³)。该电子皮肤不仅可以监测日常生理活动，还可以用于复杂的水下活动和信息加密/解密。我们还使用它创建了一个完整的手指关节康复系统，该系统具有交互式界面，可以动态呈现用户的健康状况。本多功能电子皮肤将对未来的新型康复医学、人机交互、VR/AR和元宇宙领域将产生深远影响。
Outstanding Humidity Chemiresistors Based on Imine-Linked Covalent Organic Framework Films for Human Respiration Monitoring (ARTICLE)
Xiyu Chen, Lingwei Kong, Jaafar Abdul-Aziz Mehrez, Chao Fan, Wenjing Quan, Yongwei Zhang, Min Zeng*, Jianhua Yang, Nantao Hu, Yanjie Su, Hao Wei, Zhi Yang*
Nano-Micro Letters (2023)15: 149
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01107-4
中文题目：面向呼吸监测的超灵敏共价有机框架薄膜电阻式湿度传感器
1. 原位Raman光谱证实共价有机框架(COF)存在双活性位点(−C=N−)和(C−N)，验证了水分子氢键诱导可逆质子化互变异构的内在增感策略。
2. 水分子诱导COF薄膜层间二亚胺异构变为亚胺基/顺式酮胺，引起亚胺键拉伸振动急剧变化，实现对湿度传感的快响应、宽范围和高灵敏度等优点。
3. COF薄膜电阻式传感器随着相对湿度变化，其响应值上升两个数量级，且响应线性度高，揭示了大π共轭拓扑结构对湿度传感信号放大机制。
上海交通大学杨志教授课题组采用水/油界面原位生长法合成了基于亚胺键连接的共价有机框架COF薄膜，并构筑电阻型湿度传感器。通过对COF薄膜结构单体和官能团的调节，实现了高响应、宽检测范围、快速响应和恢复的传感性能。当相对湿度从13%增加至98%的条件下，基于COFTAPB-DHTA薄膜传感器的湿度响应值提升了390倍，揭示了大π共轭拓扑结构COF薄膜对湿度传感信号放大机制。原位Raman光谱证实了拓扑结构亚胺键处存在双活性吸附位点（−C=N−）和（C−N），从分子水平揭示了氢键诱导互变异构的湿度传感机制。同时，我们将COF薄膜应用于检测口鼻呼吸以及织物透气性等场景的湿度传感，验证了其出色的湿度传感性能。该工作将为高性能COF薄膜湿度传感器提供重要的实验依据和理论基础。
Air-Stable Binary Hydrated Eutectic Electrolytes with Unique Solvation Structure for Rechargeable Aluminum-Ion Batteries (ARTICLE）
Pengyu Meng, Jian Huang, Zhaohui Yang, Min Jiang, Yibo Wang, Wei Zhang, Jiao Zhang, Baode Sun, Chaopeng Fu
Nano-Micro Letters (2023)15: 188
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01160-z
中文题目：独特溶剂化结构的空气稳定二元水合共晶电解质用于可充电铝离子电池
1. 开发了一种无腐蚀性且空气稳定的水合共晶电解质。
3. 独特的溶剂化结构能够实现铝的可逆沉积/剥离。
4. 采用该电解液的铝离子电池表现出良好的充放电性能。
上海交通大学付超鹏课题组开发了一种新型无氯铝基二元水合共晶电解质，该电解质由高氯酸铝和 甲基脲配体组成，用于可充电铝离子电池。借助配位引发的深度共晶效应使两种固体物质形成的水合共晶电解质具有成本低、无腐蚀性、环境友好、空气稳定性好的特点。
Bioorthogonal engineered virus-like nanoparticles for efficient gene therapy (ARTICLE)
Chun-Jie Bao, Jia-Lun Duan, Ying Xie, Xin-Ping Feng, Wei Cui, Song-Yue Chen, Pei-Shan Li, Yi-Xuan Liu, Jin-Ling Wang, Gui-Ling Wang, Wan-Liang Lu*
Nano-Micro Letters (2023)15: 197
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01153-y
1. 通过密码子定点突变技术在病毒包膜蛋白的合理位点展示非天然氨基酸，继而通过生物正交化学技术将酸敏型材料偶联到非天然氨基酸，构建了一种新型生物正交工程化病毒样纳米粒。
2. 生物正交工程化病毒样纳米粒在体内表现为显著降低的病毒样免疫原性，显著延长的血液循环时间和显著增强的弱酸病灶基因递送效率。
3. 将生物正交工程化病毒样纳米粒用于基因编辑和基因沉默系统的递送，分别在乳腺癌和类风湿性关节炎的基因治疗中实现了显著的治疗效应。
基因治疗为重大疾病的治愈带来了新的机遇，然而基因治疗在临床上的应用很大程度上依赖于高效与安全的递送载体。北京大学吕万良课题组首次报道了一种新型生物正交工程化病毒样纳米粒(reBiosome)用于癌症和炎症性疾病的高效基因治疗。研究首先通过密码子定点突变技术在病毒样颗粒(eBiosome)的包膜蛋白上合理位点展示非天然氨基酸(Azi)，得到定点突变病毒样颗粒(mBiosome)。继而，研究通过生物正交化学技术将弱酸性亲水聚合物偶联到mBiosome表面，从而制备得到reBiosome。结果表明，reBiosome在体内表现为显著降低的病毒样免疫原性，显著延长的血液循环时间和显著增强的弱酸病灶基因递送效率。研究将reBiosome分别用于基因编辑和基因沉默系统的递送，在乳腺癌和类风湿性关节炎的基因治疗中分别实现了显著的治疗效应。
Graphene Quantum Dot Mediated Atom-Layer Semiconductor Electrocatalyst for Hydrogen Evolution (ARTICLE)
Bingjie Hu, Kai Huang, Bijun Tang, Zhendong Lei*, Zeming Wang, Huazhang Guo, Cheng Lian*, Zheng Liu*, Liang Wang*
Nano-Micro Letters (2023)15: 217
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01182-7
中文题目：石墨烯量子点介导合成原子层半导体催化剂用于电解水析氢
本文亮点
1. 通过理论计算预测了促进二硫化钼纳米片形成的位于石墨烯量子点上的官能团类型。
2. 利用功能化的石墨烯量子点诱导自下而上原位合成了约2 nm的近原子层二硫化钼纳米片。
3. 阐述了功能化石墨烯量子点作用的机理，与给电子基团相比，吸电子基团功能化的石墨烯量子点有利于二硫化钼纳米片结构的形成。
内容简介
上海大学王亮课题组联合新加坡南洋理工大学刘政课题组、华东理工大学练成课题组报道了一种新型的二硫化钼纳米片(ALQD@SO₃)诱导合成机制。首先，通过理论计算预测可能增强粉末MoS₂的HER催化活性的功能化石墨烯量子点(GQDs)。随后，一种功能化GQDs诱导的原位自下而上的策略用于制备近原子层2H-MoS₂ NSs。实验结果表明，在ALQD的合成过程中引入的一系列功能化GQDs起着至关重要的作用，其中，GQDs上吸电子官能团的浓度和强度越高，得到的ALQD就越薄且具有更优的HER活性。该GQDs诱导策略为拓展二硫化钼的催化应用提供了一种简单有效的方法，也为其他过渡金属二硫族化物材料的开发应用提供了思路。
Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, highlight, etc)，包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录，2022JCR影响因子为 26.6，学科排名Q1区前5%，期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉，2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。
Web: https://springer.com/40820
E-mail: editor@nmlett.org
Tel: 021-34207624
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Nano-Micro Letters
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