1.全印刷的磁性自修復電化學裝置
　?。ˋll-printed magnetically self-healingelectrochemical devices） 　　Bandodkar 等人將永磁性 Nd2Fe14B 微粒（NMP）與石墨油墨相結合，展示了低成本快速自修復印刷電化學裝置。將 NMP 結合到油墨中的措施賦予了印刷線路驚人的自修復能力，在無需使用者干預和外部觸發(fā)的情況下，可以快速（約50ms）修復相同或不同位置上大至3mm的損傷。NMP具有對周圍環(huán)境不敏感的永磁特性，使它可以不依賴環(huán)境條件實現長期修復極端損傷。這種顯著的自修復能力用于現有的人造自修復系統尚未被報導過。新的自我修復概念在現實生活中具有很強的適用性，可以廣泛應用于在自修復全印刷電池、電化學傳感器和基于紡織品的可穿戴電路中。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1601465）

　　2.鈣鈦礦-鹵化物中的缺陷及其在太陽能電池中的作用
　?。―efects in perovskite-halides and theireffects in solar cells） 　　基于鹵化物-鈣鈦礦光吸收體的太陽能電池具有一些獨特的特性，可以幫助減輕全球對化石燃料的依賴。這些電池利用低溫溶液處理得到的豐富原料將陽光高效地轉化為電能。因此，它們與其他光伏技術相比具有降低成本的潛力。盡管如此，想要充分開發(fā)鹵化物-鈣鈦礦的潛力，仍有幾個必須要突破的挑戰(zhàn)。鑒于離子固體材料相對較軟的性質，挑戰(zhàn)之一便是理解和控制它們的缺陷結構。目前，對缺陷結構的理解較為有限，而這限制了這些太陽能電池的能量轉換效率，使其無法達到其熱力學極限。Petrozza等綜述了鹵化物-鈣鈦礦中缺陷的起源和性質及其對載流子復合、電荷遷移、能帶對準和電不穩(wěn)定性的影響，并且提供了關于如何進一步獲取進展的觀點。（Nature energy DOI: 10.1038/NENERGY.2016.149）

　　3.微凝膠封裝單細胞用于藥物遞送
　?。―eterministic encapsulation of single cells inthin tunable microgels for niche modelling and therapeutic delivery） 　　利用現有技術將細胞封裝在微尺度水凝膠中，通常會產生很高的聚合物/細胞比率，并且對水凝膠的力學性能缺乏控制。Mao等人介紹了基于微流體控制方法將單個細胞封裝在約 6 微米的海藻酸鹽層中，該方法使得包含細胞的微凝膠所占比例系數提高了10倍，封裝效率超過90%。他們還展示了能夠使體外細胞活力維持三天的機械可控的微凝膠，而且凝膠剛度和細胞密度對于封裝的骨髓基質細胞組裝體、細胞的成骨分化具有重要影響?？烧{節(jié)水凝膠封裝單個細胞將可以用于各種組織工程和再生醫(yī)學。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4781）

　　4.石墨烯電子-空穴雙層中的螺旋邊緣態(tài)和局部量子霍爾效應
　?。℉elical edge states and fractional quantumHall effect in a graphene electron–hole bilayer） 　　螺旋一維電子體系是實現拓撲量子態(tài)電路的一種很有希望的途徑。Sanchez-Yamagishi 等人通過結合中等磁場下石墨烯電子-空穴雙層中手性相反的量子霍爾邊緣態(tài)，展示了一個通用型的平臺。利用這種方法能夠調控螺旋一維邊緣導體，其中由可調電場分開的電子層和空穴層具有相反向的傳輸模式。這些螺旋導體表現出強非局域傳輸信號，并且反向傳播模式相反的自旋極化抑制了反向散射。與其他用于實現螺旋狀態(tài)的方法不同，石墨烯電子-空穴雙層可用于構建包含局部邊緣態(tài)的新型一維系統。事實上， Sanchez-Yamagishi 等人能夠將雙層器件調整導手性相反的局部和整體邊緣態(tài)區(qū)間，為實現具有分數量子統計的一維螺旋導體鋪平了道路。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.214）

　　5.野生類植物中硝基芳香化合物的檢測和紅外通信
　?。∟itroaromatic detection and infraredcommunication from wild-type plants using plant nanobionics ） 　　植物納米生物學旨在利用特殊設計的納米顆粒嵌入植物從而實現植物的非原生功能。Wong等人通過調控使活菠菜植物（菠菜甘藍）可以作為環(huán)境地下水中的自供能預集中器和自動取樣器，并且通過紅外通信平臺可以發(fā)送信息到智能手機。植物采用一對近紅外熒光納米傳感器，即單壁碳納米管（SWCNT）綴合到肽類 Bombolitin II，來識別硝基芳烴。另外，聚乙烯醇官能化的SWCNTs 作為一個固定的參考信號嵌入植物葉肉中。作為污染物的硝基芳香化合物從根和莖轉移到葉組織、積累在葉肉中，導致發(fā)射強度的相對變化。嵌入式 SWCNT 傳感器的實時監(jiān)測還可以估計硝基芳香化合物在根、莖和葉中的停留時間，分別為 8.3 min（根和莖的組合停留時間）和 1.9 min/mm （葉子中）。這些結果表明：活的野生類植物具有作為地下水化學監(jiān)測器和通信設備的能力。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4771）

　　6.磁拓撲-絕緣體/反鐵磁異質結構中的可調節(jié)交換耦合
　?。═ailoring exchange couplings in magnetictopological --insulator/antiferromagnet heterostructures） 　　磁性拓撲絕緣體，如 Cr 摻雜的（Bi,Sb）2Te3，為實現時間反轉對稱破壞物理學提供了平臺。通過構造異質結構，其中反鐵磁性 CrSb表現出Néel有序、Cr 摻雜（Bi,Sb）2 Te3 表現出鐵磁有序，He等人實現了通過人工調控調節(jié)界面磁性現象，并通過對異質結構和超晶的幾何設計，展示了反鐵磁交換耦合在操縱磁性拓撲絕緣體磁性能時的作用。結果顯示鄰近效應會誘導界面自旋結構調制，并建立由反鐵磁性調制的有效長程交換耦合，顯著提升了超晶格中的磁有序溫度。這項工作為集成拓撲絕緣體與鐵磁材料提供了一個新的框架，并為實現無損拓撲反鐵磁自旋電子學提供了新的途徑。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4783）

　　7.單層WSe2中的谷極化和自旋極化朗道能級
　?。╒alley- and spin-polarized Landau levels inmonolayer WSe2） 　　單層過渡金屬二硫族化物中的電子以谷和自旋量子自由度為特征。這使得人們有可能探索得到新的物理現象并預見在電子和光電子領域的新應用。理論預測進一步表明，結合Berry曲率效應以及強自旋軌道相互作用，可以在垂直磁場下產生非常規(guī)的朗道能級（LL）。特別是，這將支持量子霍爾區(qū)中谷和自旋極化的手性邊緣態(tài)。然而，這種獨特的 LL 結構在過渡金屬二硫屬化物中并沒有實際觀察到過。最近，Wang 等人在高質量 WSe2 單層中觀察到完全谷極化和自旋極化的 LLs，并且對光學反射光譜進行了手性解析來探測單個谷的 LL 間過渡，并反演導出了 LL 結構。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.213）

　　8.基于光電效應的微電子設備
　?。≒hotoemission-based microelectronic devices） 　　絕大多數現代微電子設備依賴于半導體中的載流子。因此，這些設備的性能往往局限于天然半導體的性質，如：帶隙和電子速度。利用氣體或真空通道代替半導體通道或許能夠提高速度、波長和功率。然而，在實際微電子器件中釋放電子于氣體或真空中十分具有挑戰(zhàn)性。這通常需要加熱、施加高壓或利用短波長/高功率的激光。Forati等人利用可調控的諧振表面和低功率紅外激光的相互作用實現了光電效應，電子隧穿使微電子設備如效應管、開關和調諧器的正常工作成為可能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms13399）
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