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Advanced Materials 2021年论文阅读排行榜TOP25！

来源：科学10分钟时间：2022-05-15 21:42:06 浏览：2859次

Advanced Materials, Wiley旗下材料类顶尖综合期刊，创刊于1988年，正式发行于1989年，其出版范围涵盖从工程材料、组织材料、生物材料到机器人及人工智能等任何与材料相关的研究，对于前沿热点科研把握较强，在国际材料领域科研界上享誉盛名。

目前该期刊已经被包括SCIE在内的众多数据库收录，ISSN：1521-4095，中科院1区，JCR1区，TOP期刊，影响因子30.849，周刊，目前一年发行52期。为了一览Advanced Materials的风采，笔者特意选取了2021年全年阅读量最高的文献进行介绍，希望能够给相关领域的科研工作者们带来一丝启发。

01

综述：电子皮肤在健康监测、机器人技术和假肢中的最新进展和未来展望

斯坦福大学鲍哲南教授和韩国科学技术院Steve Park等人对电子皮肤及其最新进展进行了综述，重点介绍了其在三个主要领域的应用：健康监测、机器人技术和假肢。

首先，由于电子皮肤将暴露于各种长时间的应力中，并需要与不规则形状的表面一致地粘附，因此具有内在延展性和自愈性的材料非常重要。其次，触觉感知能力，如压力、应变、滑动、力矢量和温度的检测，对附着式设备的健康监测以及机器人和假肢的物体操纵和周围环境的检测，都是非常重要的。

最后，对于皮肤附着式设备来说，化学和电生理传感以及无线信号通信对于全面评估用户的健康状况和保证用户舒适度具有重要意义。对于机器人和假肢而言，在3D表面上以一种方便和可扩展的方式进行大面积集成是至关重要的。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201904765

02

Ti₃AlC₂材料剥离产生的二维纳米晶体

通常来说，二维(2D)晶体表现出与三维晶体不同的特性，但是目前这种原子层状固体相对较少。为此，美国德雷塞尔大学的Michel W. Barsoum和Yury Gogotsi等人基于Ti₃AlC₂在HF中的室温剥离，合成了多层结构的二维Ti₃C₂纳米片晶体，由于Ti₃AlC₂是60多种层状三元碳化物和氮化物的一员，这一发现为其他二维晶体的合成提供了新的途径。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201102306

03

Whitesides' Group：科技论文写作

一篇论文不仅仅是对研究项目的储存归档，也是研究计划中的一个重要结构部分，如果能够清楚地了解一篇论文的写作目的和形式，那么论文将对研究的执行和开展十分有用，一份好的论文大纲也是一个好的研究计划。为此，美国科学院院士Whitesides和其团队成员为大家撰写了这一份科技论文写作指导大纲，值得大家仔细研读。

DOI: https://doi.org/10.1002/adma.200400767

04

共价石墨烯-MOF杂化材料用于高性能非对称超级电容器

金属有机骨架（MOFs）因其独特的结构特性，在能源和环境领域具有广阔的应用潜力。然而，其差的导电性和力学性能会限制其在电化学领域中的应用。石墨烯，具有高比表面积、优异的导电性和良好的机械强度，同样在环境和能源领域中拥有广阔的应用前景。

然而，其较强的邻层间范德华力会使得石墨烯片倾向于重新堆叠成几层厚的聚集体，从而丧失了其固有特性。基于MOFs和功能化石墨烯（GA）的杂化材料可以实现协同作用，从而可以对材料进行量身定制，以表现出更为优异的性能。

为此，德国慕尼黑工业大学Roland A. Fischer，捷克帕拉茨基大学Radek Zbořil，Kolleboyina Jayaramulu和澳大利亚昆士兰科技大学的Deepak Dubal等人通过酰胺修饰制备GA与胺功能化的UiO-66-NH₂的共价组装合成了GA@UiO-66-NH₂复合材料。

研究结果表明，得到的GA@UiO-66-NH₂杂化材料具有较大的比表面积、层次化的孔隙以及用于储能应用的导电多孔网络，同时表现出显著的高电容性能、增强的倍率能力以及出色的循环稳定性。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202004560

05

综述：纳米纤维素气凝胶的制备、改性、复合制备及应用研究进展

现代工业的快速发展和石油基聚合物的过度消耗引发了不可再生资源短缺和环境污染的双重危机。然而，这也推动了研究人员对天然生物基材料的开发和应用。纳米纤维素基气凝胶作为第三代气凝胶，以丰富且可持续的纤维素为原料，可将传统气凝胶的高孔隙率和大比表面积特性与纤维素本身的优异性能结合在一起。

目前，纳米纤维素基气凝胶在吸附、分离、储能、保温、屏蔽电磁干扰、生物医学等领域均表现出广泛的应用前景。因此，德国哥廷根大学Kai Zhang和南京林业大学蒋少华、Gaigai Duan等人综述了纳米纤维素气凝胶的制备方法、改性策略、复合材料的制备及其应用，并对其发展前景和潜在挑战进行了讨论。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202005569

06

综述：软体机器人触手

软体机器人、材料科学和可伸缩电子技术的发展正在推动软体触手技术的迅速进步。为此，瑞士洛桑联邦理工学院的Herbert Shea等人基于软体机器人触手的材料类别、物理原理和设备构架进行了综述。

软体机器人触手技术基本可以分为三类：(1)驱动、(2)刚度控制、(3)粘着力控制。本文对每一类技术类型都进行了详细总结，同时讨论了软体机器人触手的优势和特点以及未来发展所面临的潜在挑战。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201707035

07

综述：用于检测COVID-19和其他病毒的压电和磁致伸缩生物传感器材料

当前，严重急性呼吸综合征冠状病毒的传播极大地改变了世界各国人们的生活，对于当前世界经济发展更是产生了巨大冲击。面对如此严重的疫情形势，开发能够持续检测环境中病毒的可穿戴式传感器也是一个重要的命题。

为此，日本东北大学Fumio Narita和曼彻斯特大学Constantinos Soutis等人对压电和磁致伸缩生物传感器材料在检测COVID-19和其他病毒中的应用研究进行了综述。

在文中，作者简要介绍了病毒检测原理，总结了用于病毒检测的生物传感器材料的研究现状，包括病毒检测原理、针对各种病毒传感器的评价以及其检测限。并介绍了压电传感器在检测人乳头状瘤、牛痘、登革热、埃博拉、甲型流感、人体免疫缺陷和乙型肝炎等病毒的应用，讨论了利用磁致伸缩传感器检测细菌孢子，蛋白质和经典猪瘟病毒的相关研究。

最后，作者也讨论了这类传感器在早期检测COVID-19方面的研究进展和未来发展所面临的困难。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202005448

08

综述：石墨烯和氧化石墨烯—合成、性能和应用

石墨烯，具有十分特殊的物理性质和化学可调性，在物理、化学和材料科学等领域表现出十分广阔的应用前景，目前为止，基于石墨烯的工作已经发表了数千篇论文，极大地推动了石墨烯产业的研究步伐。

有鉴于此，德克萨斯大学奥斯汀分校的Rodney S. Ruoff等人从材料科学的角度对石墨烯及其相关材料(主要是氧化石墨烯和其胶体悬浮液)的合成、性能和应用进行了综述。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201001068

09

综述：OLEDs发光器的发展简史和工业里程碑

有机发光二极管(OLEDs)因其良好的发光特性在显示和照明行业受到了广泛关注，自1987年伊士曼柯达公司首次推出以来，30年来OLED技术不断发展，目前OLED是以荧光(第一代)、磷光(第二代)、热激活延迟荧光(第三代)等三代发射体材料为基础的器件，第四代OLED的研究在学术界和工业界中也都开展火热。

有鉴于此，德国卡尔斯鲁厄理工学院的Stefan Bräse等人针对学术界的绿色、橙红色和蓝色OLED发光器的发展历史以及工业界所取得的一些里程碑成果进行了总结和讨论。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202005630

10

综述：锂离子电池30年！

自从30年前索尼公司成功实现锂离子电池(LIB)商业化后，LIB的技术发展在不断革新和迭代，从早期的锂金属电池更新到现在的商用LIB，锂离子电池技术在工业界和学术界均取得了许多重大成果。

为此，加拿大滑铁卢大学的陈忠伟、美国阿贡实验室的陆俊和Khalil Amine等人集中讨论了材料科学在LIB技术发展中的重要作用。同时，作者在本文中对LIB的发展经历进行了详细梳理和描绘，并解释了各个阶段不同技术变化的原因，同时对当代电池研究的潜在问题进行了说明。

DOI：https://doi.org/10.1002/adma.201800561

11. Michael Naguib, Vadym N. Mochalin, Michel W. Barsoum, Yury Gogotsi. 25th Anniversary Article: MXenes: A New Family of Two‐Dimensional Materials [Progress Report]. Adv. Mater. 2014, vol. 26, no. 7, p. 992.

12. Yong Cui, Huifeng Yao, Jianqi Zhang, Kaihu Xian, Tao Zhang, Ling Hong, Yuming Wang, Ye Xu, Kangqiao Ma, Cunbin An, Chang He, Zhixiang Wei, Feng Gao, Jianhui Hou. Single-Junction Organic Photovoltaic Cells with Approaching 18% Efficiency [Communication]. Adv. Mater. 2020, vol. 32, eLoc. 1908205.

13. Jingxiang Low, Jiaguo Yu, Mietek Jaroniec, Swelm Wageh, Ahmed A. Al-Ghamdi

Heterojunction Photocatalysts [Review]. Adv. Mater. 2017, vol. 29, eLoc. 1601694.

14. Haobo Dong, Jianwei Li, Jian Guo, Feili Lai, Fangjia Zhao, Yiding Jiao, Dan J. L. Brett, Tianxi Liu, Guanjie He, Ivan P. Parkin. Insights on Flexible Zinc-Ion Batteries from Lab Research to Commercialization [Review]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2007548.

15. Shuwang Wu, Mutian Hua, Yousif Alsaid, Yingjie Du, Yanfei Ma, Yusen Zhao, Chiao-Yueh Lo, Canran Wang, Dong Wu, Bowen Yao, Joseph Strzalka, Hua Zhou, Xinyuan Zhu, Ximin He. Poly(vinyl alcohol) Hydrogels with Broad-Range Tunable Mechanical Properties via the Hofmeister Effect [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2007829.

16. Ben Zhang, Yijuan Zheng, Tian Ma, Chengdong Yang, Yifei Peng, Zhihao Zhou, Mi Zhou, Shuang Li, Yinghan Wang, Chong Cheng. Designing MOF Nanoarchitectures for Electrochemical Water Splitting [Progress Report]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2006042.

17. Katja Heise, Eero Kontturi, Yagut Allahverdiyeva, Tekla Tammelin, Markus B. Linder, Nonappa, Olli Ikkala. Nanocellulose: Recent Fundamental Advances and Emerging Biological and Biomimicking Applications [Review]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2004349.

18. Martina M. De Santis, Hani N. Alsafadi, Sinem Tas, Deniz A. Bölükbas, Sujeethkumar Prithiviraj, Iran A. N. Da Silva, Margareta Mittendorfer, Chiharu Ota, John Stegmayr, Fatima Daoud, Melanie Königshoff, Karl Swärd, Jeffery A. Wood, Manlio Tassieri, Paul E. Bourgine, Sandra Lindstedt, Sofie Mohlin, Darcy E. Wagner. Extracellular-Matrix-Reinforced Bioinks for 3D Bioprinting Human Tissue [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2005476.

19. Longtao Ma, Qing Li, Yiran Ying, Feixiang Ma, Shengmei Chen, Yangyang Li, Haitao Huang, Chunyi Zhi. Toward Practical High-Areal-Capacity Aqueous Zinc-Metal Batteries: Quantifying Hydrogen Evolution and a Solid-Ion Conductor for Stable Zinc Anodes [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2007406.

20. Gaofeng Shao, Dorian A. H. Hanaor, Xiaodong Shen, Aleksander Gurlo. Freeze Casting: From Low-Dimensional Building Blocks to Aligned Porous Structures-A Review of Novel Materials, Methods, and Applications [Review]. Adv. Mater. 2020, vol. 32, eLoc. 1907176.

21. Abhishek Sarkar, Qingsong Wang, Alexander Schiele, Mohammed Reda Chellali, Subramshu S. Bhattacharya, Di Wang, Torsten Brezesinski, Horst Hahn, Leonardo Velasco, Ben Breitung. High-Entropy Oxides: Fundamental Aspects and Electrochemical Properties [Research News]. Adv. Mater. 2019, vol. 31, eLoc. 1806236.

22. Shuai Yuan, Liang Feng, Kecheng Wang, Jiandong Pang, Matheiu Bosch, Christina Lollar, Yujia Sun, Junsheng Qin, Xinyu Yang, Peng Zhang, Qi Wang, Lanfang Zou, Yingmu Zhang, Liangliang Zhang, Yu Fang, Jialuo Li, Hong-Cai Zhou. Stable Metal-Organic Frameworks: Design, Synthesis, and Applications [Review]. Adv. Mater. 2018, vol. 30, eLoc. 1704303.

23. Jiaqing Xiong, Jian Chen, Pooi See Lee. Functional Fibers and Fabrics for Soft Robotics, Wearables, and Human-Robot Interface [Review]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2002640.

24. Burebi Yiming, Ying Han, Zilong Han, Xinning Zhang, Yang Li, Weizhen Lian, Mingqi Zhang, Jun Yin, Taolin Sun, Ziliang Wu, Tiefeng Li, Jianzhong Fu, Zheng Jia, Shaoxing Qu. A Mechanically Robust and Versatile Liquid-Free Ionic Conductive Elastomer [Communication]. Adv. Mater. 2021, vol. 33, eLoc. 2006111.

25. Can Dincer, Richard Bruch, Estefanía Costa-Rama, Maria Teresa Fernández-Abedul, Arben Merkoçi, Andreas Manz, Gerald Anton Urban, Firat Güder. Disposable Sensors in Diagnostics, Food, and Environmental Monitoring [Review]. Adv. Mater. 2019, vol. 31, eLoc. 1806739.

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