1.多材料三維打印心臟微生理設備
　　（Instrumentedcardiac microphysiological devices via multimaterial three-dimensional printing） 　　生物醫(yī)學研究已經依賴于動物研究和常規(guī)細胞培養(yǎng)幾十年了。最近，微生理系統(tǒng)（MPS），也被稱為芯片器官，在體外重現(xiàn)了天然組織的結構和功能，成為一種有前景的替代品。但是，當前的MPS通常缺少集成傳感器，且制造過程需要多步光刻工藝。Johan U. Lind 等人介紹了一種簡單的方法，即通過多材料三維（3D）打印制造一類新的儀器化心臟微生理設備。設計了基于壓阻、高電導和生物相容性軟材料的六種功能性墨水，能夠將軟應變測量傳感器集成到微結構中，從而引導擬理療層狀心臟組織的自組裝。這些嵌入式傳感器能夠提供細胞培養(yǎng)箱環(huán)境中組織收縮應力的非侵入性電子讀數(shù)。他們進一步應用這些設備來研究藥物反應，以及人類干細胞衍生的層狀心臟組織的收縮發(fā)展超過四個星期。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4782）

　　2.金剛石中實現(xiàn)長期數(shù)據(jù)存儲
　?。↙ong-term data storage in diamond） 　　金剛石中帶負電的氮空位（NV-）中心是從量子信息處理到納米尺度測量應用所廣泛關注的焦點。迄今為止，雖然大多數(shù)工作都集中于NV- 的光學和自旋性質，但對電荷狀態(tài)的控制將有望帶來新的機會。Siddharth Dhomkar等人提出的引入富含 NV- 的 1b 型金剛石的主張，很有可能實現(xiàn)信息的長期存儲。他們利用多色光學顯微鏡對二維二進制位密度（相當于目前數(shù)字視頻光盤技術）的任意數(shù)據(jù)集，進行了讀取、寫入和重置操作，從而對所述原理進行了證實。利用NV- 離子化的單一動力學，他們將信息無串擾地編碼在金剛石晶體的不同平面上，從而將存儲容量擴展到了三維。此外，Siddharth Dhomkar等人將中心電荷狀態(tài)和主體氮的核自旋極化相關聯(lián)，顯示出后者對于 NV 電離和再充電的循環(huán)是穩(wěn)健的。這種結合了超分辨率顯微技術的觀測為次級衍射NV電荷控制提供了一種方法，從而使容量可以超過現(xiàn)有的技術。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600911）

　　3.自供電的紡織品
　?。⊿elf-powered textile for wearable electronics by hybridizingfiber-shaped nanogenerators, solar cells,and supercapacitors） 　　在輕質柔性基材上的可穿戴電子器件具有應用于便攜式設備的巨大潛力，但是它們的應用卻受到電池壽命的限制。最近，王忠林課題組提出了一種混合自充電供電的紡織系統(tǒng)，目的是同時收集室外陽光和隨機身體運動的能量，然后將它們存儲在能量存儲單元中。通過使用纖維狀染料敏化太陽能電池（用于收集太陽能）和纖維狀摩擦起電納米發(fā)電機（用于收集隨機身體運動能），可以輕松地獲取能量并將其轉換為電能，然后進一步作為化學能存儲在纖維狀超級電容器中。因為整個系統(tǒng)是全纖維狀結構的，所以他們提出的混合自充電紡織系統(tǒng)可以很容易地編織成電子紡織品，以制造智能服裝，從而實現(xiàn)持續(xù)地操作移動或可穿戴電子產品。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600097）

　　4.WSe2/hBN 異質結構中的層間電子-聲子耦合
　　（Interlayer electron–phonon coupling in WSe2/hBNheterostructures） 　　可調控的層與層相互作用為在范德華異質結構中實現(xiàn)新穎和期望的量子現(xiàn)象提供了有力途徑。例如，層間的電子與電子相互作用便促成了難以在單一材料中實現(xiàn)的迷人物理現(xiàn)象，如石墨烯/氮化硼（hBN）異質結構中的 Hofstadter蝴蝶。除了電子與電子間相互作用，層間電子與聲子間的相互作用能夠進一步控制范德華異質結構的物理性質。ChenhaoJin 等人介紹了一種 WSe2/hBN 異質結構中層間電子與聲子的相互作用，其中光學沉默的hBN 聲子以高強度出現(xiàn)在拉曼光譜中，并通過諧振與 WSe2的電子躍遷耦合。激發(fā)光譜揭示了這種增強現(xiàn)象的雙共振本質，并確定了兩個共振狀態(tài)分別為單層 WSe2的 A 激子躍遷和僅存在于 WSe2/hBN異質結構中的新的混合態(tài)。對層間電子與聲子相互作用的研究能夠為設計用于器件應用的電子和聲子開辟新的方法。（NaturePhysics DOI: 10.1038/NPHYS3928）

　　5. 源自光學驅動聲子的有效磁場
　?。ˋneffective magnetic field from optically driven phonons） 　　太赫茲和中紅外頻率的光場能夠引起凝聚物質中集合模式的直接激發(fā)。例如，晶格的激發(fā)就已經顯現(xiàn)出可以激發(fā)絕緣體-金屬躍遷、金屬磁順序或超導增強。Nova等人在歸納概括了這些想法并探索了可控相對相位驅動的多個晶格模式的同時激發(fā)。這種非線性模式混合驅動晶體場原子的旋轉和位移，模擬了磁場的施加，并導致了稀土鐵氧化物 ErFeO3 中自旋進動的激發(fā)。另外，晶格旋轉的相干控制也許可以適用于其它有趣的的材料研究問題，例如作為一種可以影響電子相位拓撲的方式。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS3925）

　　6.室溫下利用多核Pd(II) 配合物水解雙 CS2 碳-硫鍵
　?。℉ydrolyticcleavage of both CS2 carbon–sulfur bonds by multinuclear Pd(II) complexes at roomtemperature） 　　開發(fā)能夠將 CS2 和 COS 污染物轉化為環(huán)境友好產物的均相催化劑，對催化基礎研究和應用環(huán)境科學都十分重要。Xuan-Feng Jiang 等人展示了一系列在空氣中穩(wěn)定的二聚 Pd 配合物，可以調節(jié)雙CS2 碳-硫鍵在 25℃ 下更容易水解產生二氧化碳和三聚 Pd 配合物。用HNO3 氧化的三聚配合物再生出二聚起始配合物，并釋放出SO2和NO2。經同位素標記證實：CO2的碳原子和氧原子分別源自CS2 和H2O，并且利用氣相和電噴霧離子化質譜法以及傅立葉變換紅外光譜法觀察到了反應中間體。Xuan-Feng Jiang 等人還基于實驗觀察到的中間體提出了一個合理的機理。這一機制涉及μ-OCS2 配位碳原子上的親核性 Pd-OH部分產生了分子內侵蝕，μ-OCS2 在去質子化時切割了一個碳-硫鍵并同時形成了一個碳-氧鍵。偶聯(lián)的碳-硫鍵裂解和釋放CO2從而產生[(bpy)3Pd3(μ3-S) 2](NO3)2(bpy，即2,2'-聯(lián)吡啶)為反應提供了熱力學驅動力。（Nature Chemistry DOI: 10.1038/NCHEM.2637）

　　7.量子系統(tǒng)中能量耗散的納米級熱成像
　?。∟anoscale thermal imaging of dissipation in quantum systems） 　　能量耗散是主導物理、化學和生物系統(tǒng)動力學的基礎過程，也是區(qū)分量子與經典現(xiàn)象的主要特征之一。特別是在凝聚態(tài)物理中，散射機制、量子信息的損失或拓撲保護的破壞都深深植根于耗散發(fā)生的方式和位置的復雜細節(jié)中。然而，因為能量耗散在微米量級上并不容易測量，所以系統(tǒng)的微觀行為通常不是根據(jù)耗散來確定的。盡管近來納米級溫度測定已經獲得了極大的關注，但現(xiàn)有的熱成像方法對于量子系統(tǒng)的研究來說仍不夠靈敏，并且也不適合于所需的低溫操作。D. Halbertal等人在此介紹了一種直徑小于50納米、居于尖銳移液管頂點上的基于超導量子干涉設備的納米溫度計：它可以提供低溫掃描熱探測，具有低于1μHz-1/2 、超過以前器件四個數(shù)量級的靈敏度。這種非接觸、非侵入式溫度測量可以對低至Landauer 極限的40毫瓦的納米級能量耗散進行熱探測，可用于連續(xù)讀取4.2 開爾文情況下處于 1GHz 的單個量子位。這一研究進展使得能夠觀察碳納米管中單個量子點的單電子充電而導致的耗散變化，同時還揭示了包封在六方氮化硼內的石墨烯中共振局域化狀態(tài)所導致的耗散機制，為量子物質中的納米尺度耗散過程進行直接熱成像打開了大門。（Nature DOI: 10.1038/nature19843）

　　8.DNA分子雜交驅動的薄膜形變
　?。⊿hape changing thin films powered by DNA hybridization） 　　能夠對物理和化學刺激做出響應的活性材料可以用于構建生物系統(tǒng)與人工設備交界處的微型動力機器。原則上，對DNA的特定雜交可用于構成獨立的化學驅動致動器的庫，并且可以產生基于聚合物或金屬層方法所不能達到的器件性能。Shim 等人介紹了對不同化學信號可以做出不同響應的 DNA 鏈交換反應所驅動的形變薄膜。這種薄膜是利用逐層沉積工藝使DNA嫁接金納米顆粒形成。由活性層和惰性層組成的薄膜對加入到溶液中的刺激物—DNA鏈，顯示出快速、可逆的卷曲響應。最后，由兩個獨立可尋址的有源層組成的薄膜顯示出一組復雜的可重復變換組合，涉及八個機械化學狀態(tài)和自修正行為。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.192）