Materials Research Express (MRX）采用快速出版的模式，发表各类功能材料在设计、制造、性能和应用方面的最新研究。近日，我们采访了MRX期刊编委之一，来自印度理工大学焦特布尔校区的Shahab Ahmad副教授，让我们一起来看看他对期刊以及领域发展的见解吧。 访谈详情 1. 您为什么选择从事相关的领域研究？ I was drawn to energy materials because they sit at the intersection of fundamental science and real-world impact. My research field offers immense opportunities to address global challenges like sustainable energy, clean storage, and renewable integration. It allows me to combine physics, materials science, and engineering in…

本篇研究来自复旦大学袁嘉灿课题组。本文系统梳理了全球变暖与城市化共同作用下东亚城市高温、极端降水和台风相关灾害的变化特征，并进一步分析其对健康、劳动生产率、能源和交通基础设施以及社会不平等的影响。 文章介绍 Weather hazards in cities of East Asia: interacting influences of global warming and urbanization Jiacan Yuan（袁嘉灿）, Yuanhao Chen（陈远昊）, Jian Hang（杭建）, Eun-Soon IM, Qiqi Luo（罗淇淇）, Josipa Milovac and Lei Zhao 通讯作者： 袁嘉灿，复旦大学大气与海洋科学系   研究背景： 在全球变暖持续加剧的同时，东亚也是过去几十年全球城市化速度最快的地区之一。上海、北京、广州—深圳—香港、首尔、东京等超大城市和城市群，集中了庞大人口、高密度建筑、关键基础设施和高度互联的经济活动。当全球气候变化与快速城市扩张同时发生，城市面临的极端天气风险究竟发生了怎样的变化？ 围绕这一问题， 近期发表在Environmental Research Letters上的综述论文“Weather hazards in cities of East Asia: interacting influences of global warming and urbanization”系统梳理了全球变暖与城市化共同作用下东亚城市高温、极端降水和台风相关灾害的变化特征，并进一步分析其对健康、劳动生产率、能源和交通基础设施以及社会不平等的影响。   研究内容：…

玻璃珠（来源：Shutterstock/Schmidt） 铂包覆纳米颗粒的研究揭示了能量平衡如何控制晶体生长。 许多催化剂采用核壳纳米颗粒制备，其中核心通常由具有重要结构作用或成本较低的材料构成，外部包覆一层薄薄的贵金属，例如铂。由于催化反应发生在颗粒表面，这种结构能够减少铂的用量，从而降低成本。晶体结构通常根据晶体中最小的重复单元——晶胞（unit cell）——进行描述，并采用布拉维晶格体系进行分类。其中三种重要的晶体结构包括面心立方（fcc），即原子位于立方体的顶角和各个面上；体心立方（bcc），即原子位于立方体的顶角和中心；以及密排六方（hcp），即原子以六方结构排列。 不同材料具有不同的晶体结构；例如，铂为fcc结构，许多合金为bcc结构，而镁和锌则为hcp结构。在核壳纳米颗粒中，由于核心与壳层的晶体结构不同，两者的原子无法完全对齐。这种晶格失配会产生应变，并可能显著影响催化性能。在这项研究中，研究人员探究了铂壳层如何在不同晶体结构的核心上生长，这一过程被称为异质外延（heteroepitaxy）。 研究人员分别研究了三种以铂壳层（Pt，fcc）包覆的纳米颗粒，其核心材料分别为钌（Ru，hcp）、钯铜（PdCu，bcc）以及通过特殊方法合成的具有fcc结构的钌。研究发现，不同体系会以不同方式适应核心与壳层之间的原子失配。在hcp/fcc颗粒中，部分区域能够实现相干对齐，而另一些区域则出现了称为位错（dislocations）的缺陷。在尺寸小于10 nm的颗粒中，这些位错会形成网络。在bcc/fcc颗粒中，核心和壳层都会发生拉伸或压缩，以实现彼此匹配。在fcc/fcc颗粒中，由于两种材料具有相同的晶体结构，晶格更容易实现对齐，但同时会形成孪晶缺陷（twin defects），即其中一个区域与另一个区域呈镜像关系。 总体而言，这项研究表明，铂壳层在纳米颗粒核心上的生长方式取决于界面、壳层和核心之间的能量平衡，整个体系会自然趋向于能量最低的构型。这些发现有望帮助科研人员实现原子尺度的界面工程，从而精准调控核壳纳米颗粒的催化、机械和电学性能。 >>点击此处链接，查看文章原文。 文章介绍 Atomic-scale 3D insights into heteroepitaxial mechanisms in hcp/fcc, bcc/fcc, and fcc/fcc core–shell nanoparticles  Xilong Mu, Yao Zhang, Kang’an Wang, Haoyi Tang, Zhiheng Xie, Zezhou Li, Xuemin Cao, Peng He and Jihan Zhou   通讯作者： 何鹏，中国科学院山西煤炭化学研究所 周继寒，北京大学 期刊介绍 Reports on Progress in Physics 2025年影响因子：15.4  Citescore：23.0…

本篇研究来自西安电子科技大学郜鹏、西安交通大学姚翠萍课题组。本文提出面向稀疏和异质性样品分子动态测量的圆扫描荧光相关光谱(CS-FCS)技术。CS-FCS通过高速圆扫描方式采集荧光涨落数据，有效克服了传统线扫描的机械惯性，并将时间分辨率提升至0.1 ms（较线扫描提高5~10倍），同时使有效观测覆盖区域增大6倍。在数据分析中，全局自相关分析能够提高对稀疏样品的测量效率；逐像素自相关分析可获取不同空间位置样品的动力学差异。该方法在空间异质纳米颗粒、稀疏生物颗粒等多体系中的应用验证了测量的可行性和准确性。此外，还在活细胞内实现了多个细胞器膜上的大分子动力学的实时测量。 文章介绍 Circular scanning fluorescence correlation spectroscopy (CS-FCS) for probing molecular dynamics of sparse or heterogeneous samples Lan Yu（于岚）, Xiaoman Dong（董小曼）, Weihui Zeng（曾维慧）, Cuiping Yao（姚翠萍） and Peng Gao（郜鹏） 通讯作者： 郜鹏，西安电子科技大学物理学院 姚翠萍，西安交通大学生命科学与技术学院，   研究背景： 生物大分子在细胞内的扩散、运输与相互作用是生命活动的基础，定量测量其动力学参数（如扩散系数）对于理解信号转导、代谢调控及疾病机制至关重要。荧光相关光谱（FCS）作为一种高灵敏度的分子动力学测量技术，通过探测荧光强度涨落并利用自相关分析定量获取目标分子的动力学参数，已成为生命科学研究的重要工具。然而，将FCS应用于活细胞内大分子测量面临两大挑战：其一，细胞是高度空间异质的体系，线粒体、内质网、质膜等不同空间区域的分子动力学呈现显著异质性，传统单点FCS无法同时获取不同空间位置的异质信息；其二，细胞内生物大分子常呈稀疏分布，而传统单点FCS有效观测体积仅约0.5 fL，难以对低浓度分子进行采样以获得可靠的自相关曲线。现有扫描FCS技术虽能扩展空间覆盖范围，但时间分辨率仅为毫秒级，且传统线扫描方式存在回程时间误差，难以准确捕捉亚毫秒尺度的快速扩散过程。因此，亟需发展一种兼具高时间分辨率、大观测体积和空间分辨能力的FCS测量方法，以满足细胞内稀疏和异质体系中分子动力学的高效准确测量需求。   研究内容： 本文提出圆扫描荧光相关光谱（CS-FCS）方法，通过高速圆扫描模式采集荧光涨落数据，并将时间分辨率提升至0.1 ms，较线扫描FCS提高5~10倍；其空间测量范围相较于单点FCS增大6倍。该方法采用全局与逐像素自相关分析，全局自相关适用于低浓度稀疏样品；逐像素自相关分析可获取不同亚细胞位置的异质动力学信息，无需多次测量即可同时量化多区域分子扩散行为。CS-FCS在保留单分子测量灵敏度的同时，兼具高时间分辨率、大观测体积和空间分辨能力，为复杂生物体系的动态测量提供了一种高效工具。 图1 CS-FCS 原理示意图 利用CS-FCS对水中荧光纳米颗粒的进行了测量，全局自相关分析表明直径为40 nm和100 nm颗粒的扩散系数分别为11.1 ± 0.8 μm²/s和6.4 ± 0.4 μm²/s，如图2所示，与单点FCS和线扫描FCS的测量结果一致，验证了CS-FCS方法的测量准确性。 图2 CS-FCS技术测量荧光纳米微球在PBS中的扩散系数 图3展示了CS-FCS与单点FCS在测量稀疏纳米颗粒上的对比，相同测量时间内，单点FCS的焦点不能有效触及待测微粒，无法获得可靠的自相关曲线。然而，CS-FCS因观测体积增大，可采集足够有效信号从而准确获取扩散系数，证明了其在稀疏样品测量中的优势。…