科学（20221223出版）一周论文导读

　　编译李言
　　Science，23DEC2022，Volume378Issue6626
　　《科学》2022年12月23日，第378卷，6626期
　　材料科学MaterialsScience
　　Threedimensionalnanofabricationviaultrafastlaserpatterningandkineticallyregulatedmaterialassembly
　　基于超快激光图案和动态调节材料组装的3D纳米制造
　　作者：FEIHAN，SONGYUNGU，ALEKSKLIMASetal。
　　链接：
　　https：www。science。orgdoi10。1126science。abm8420
　　摘要：
　　我们提出了一种使用多种材料制造任意3D纳米结构的方法，材料包括金属、金属合金、2D材料、氧化物、金刚石、上转换材料、半导体、聚合物、生物材料、分子晶体和墨水。
　　具体来说，我们将由飞秒激光制作的水凝胶用作模板，直接组装材料去形成设计好的纳米结构。通过曝光策略和图形凝胶特征的精细调整，我们制作了20及200纳米分辨率下的2D和3D纳米结构。
　　我们制作了包括加密光学存储和微电极在内的纳米设备，以演示这些设备的设计的功能和精度。这些结果表明，我们的方法为不同种类的材料的纳米制造提供了一个系统的解决方案，并为智能纳米设备的设计带来了进一步的可能性。
　　Abstract：
　　Wepresentastrategyforfabricatingarbitrary3Dnanostructureswithalibraryofmaterialsincludingmetals，metalalloys，2Dmaterials，oxides，diamond，upconversionmaterials，semiconductors，polymers，biomaterials，molecularcrystals，andinks。Specifically，hydrogelspatternedbyfemtosecondlightsheetsareusedastemplatesthatallowfordirectassemblyofmaterialstoformdesignednanostructures。Byfinetuningtheexposurestrategyandfeaturesofthepatternedgel，2Dand3Dstructuresof20to200nmresolutionarerealized。Wefabricatednanodevices，includingencryptedopticalstorageandmicroelectrodes，todemonstratetheirdesignedfunctionalityandprecision。Theseresultsshowthatourmethodprovidesasystematicsolutionfornanofabricationacrossdifferentclassesofmaterialsandopensupfurtherpossibilitiesforthedesignofsophisticatednanodevices
　　Compositionaltextureengineeringforhighlystablewidebandgapperovskitesolarcells
　　高稳定宽带隙钙钛太阳能电池的组成结构设计
　　作者：QIJIANG，JINHUITONG，REBECCAA。SCHEIDTetal。
　　链接：
　　https：www。science。orgdoi10。1126science。adf0194
　　摘要：
　　我们通过将快速溴结晶与温和的气淬方法相结合，制备了缺陷密度更低的、高纹理柱状1。75eV溴碘混合宽禁带钙钛矿薄膜。通过这种方法，我们获得了1。75eV的宽禁带钙钛矿太阳能电池，其功率转换效率大于20，开路电压约为1。33V，且具有良好的运行稳定性。
　　当进一步与1。25eV窄带隙钙钛矿太阳能电池集成时，我们获得了27。1的高效全钙钛矿双端串联设备，开路电压高达2。2V。
　　Abstract：
　　WecombinedtherapidBrcrystallizationwithagentlegasquenchmethodtopreparehighlytexturedcolumnar1。75electronvoltBrImixedWBGperovskitefilmswithreduceddefectdensity。Withthisapproach，weobtained1。75electronvoltWBGPSCswithgreaterthan20powerconversionefficiency，approximately1。33voltopencircuitvoltage（Voc），andexcellentoperationalstability（lessthan5degradationover1100hoursofoperationunder1。2sunat65C）。Whenfurtherintegratedwith1。25electronvoltnarrowbandgapPSC，weobtaineda27。1efficient，allperovskite，twoterminaltandemdevicewithahighVocof2。2volts。
　　物理学Physics
　　Ionocaloricrefrigerationcycle
　　离子热制冷循环
　　作者：DREWLILLEYANDRAVIPRASHER
　　链接：
　　https：www。science。orgdoi10。1126science。ade1696
　　摘要：
　　我们提出，使用离子热效应和伴随而来的热力学循环，作为一种基于热量的全冷凝相冷却技术。理论和实验结果表明，在低应用场强作用下，与其他热效应相比，这一效应具有更高的绝热温度变化和熵变。
　　我们证实了一个使用离子热斯特林制冷循环的实用系统的可能性。我们的实验结果展示了相对于卡诺的性能系数为30，以及在0。22伏的电压强度下温度可提升25度。
　　Abstract：
　　Weproposeusingtheionocaloriceffectandtheaccompanyingthermodynamiccycleasacaloricbased，allcondensedphasecoolingtechnology。Theoreticalandexperimentalresultsshowhigheradiabatictemperaturechangeandentropychangeperunitmassandvolumecomparedwithothercaloriceffectsunderlowappliedfieldstrengths。WedemonstratedtheviabilityofapracticalsystemusinganionocaloricStirlingrefrigerationcycle。Ourexperimentalresultsshowacoefficientofperformanceof30relativetoCarnotandatemperatureliftashighas25Cusingavoltagestrengthof0。22volts。
　　Highentropymechanismtoboostionicconductivity
　　促进离子电导性的高熵机制
　　作者：YANZENG，BINOUYANG，JUELIUetal。
　　链接：
　　https：www。science。orgdoi10。1126science。abq1346
　　摘要：
　　我们证明了高熵金属阳离子混合物提高化合物中离子电导性的能力，这一特性可以减少对特定化学物质的依赖同时增强合成能力。引入高熵材料的局部畸变导致碱离子的位置能量分布重叠，使得碱离子能以较低的活化能进行渗透。
　　实验证明，高熵导致了锂钠超离子导体、钠超离子导体和锂石榴石结构的离子电导性达到更高数量级，即使在碱含量固定的情况下也是如此。
　　Abstract：
　　Wedemonstratetheabilityofhighentropymetalcationmixestoimproveionicconductivityinacompound，whichleadstolessrelianceonspecificchemistriesandenhancedsynthesizability。Thelocaldistortionsintroducedintohighentropymaterialsgiverisetoanoverlappingdistributionofsiteenergiesforthealkaliionssothattheycanpercolatewithlowactivationenergy。Experimentsverifythathighentropyleadstoordersofmagnitudehigherionicconductivitiesinlithium（Li）sodium（Na）superionicconductor（LiNASICON），sodiumNASICON（NaNASICON），andLigarnetstructures，evenatfixedalkalicontent。
　　Nanoscalecovariancemagnetometrywithdiamondquantumsensors
　　金刚石量子传感器的纳米尺度协方差磁力测定
　　作者：JAREDROVNY，ZHIYANGYUAN，MATTIASFITZPATRICKetal。
　　链接：
　　https：www。science。orgdoi10。1126science。ade9858
　　摘要：
　　在此，我们提出并实现了一种可以同时测量两个或多个氮空位（NV）中心的传感方式。同时，我们从它们的信号中提取出了其他方式无法获得的时间和空间相关性。
　　我们使用两个NV中心的自旋电荷读数演示了如何测量相关应用噪音，并实现了可消除局部和非局部噪声音源的光谱重建方法。
　　Abstract：
　　Here，weproposeandimplementasensingmodalitywherebytwoormoreNVcentersaremeasuredsimultaneously，andweextracttemporalandspatialcorrelationsintheirsignalsthatwouldotherwisebeinaccessible。WedemonstratemeasurementsofcorrelatedappliednoiseusingspintochargereadoutoftwoNVcentersandimplementaspectralreconstructionprotocolfordisentanglinglocalandnonlocalnoisesources。
　　生物学Biology
　　Glassfrogsconcealbloodintheirlivertomaintaintransparency
　　玻璃蛙通过血液隐藏在肝脏中以保持透明
　　作者：CARLOSTABOADA，JESSEDELIA，MAOMAOCHENetal。
　　链接：
　　https：www。science。orgdoi10。1126science。abl6620
　　摘要：
　　动物的透明化是一种复杂的伪装形式，涉及到减少光在整个生物体中的散射和吸收的机制。因为脊椎动物的循环系统中充满了可以强烈衰减光线的红细胞（RBCs），实现身体透明化是很难的。
　　在此，我们记录了玻璃蛙是如何通过隐藏这些细胞从而克服这一挑战的。通过使用光声成像来跟踪体内的红细胞，我们展示了睡眠时的玻璃蛙是如何通过从体内循环中转移89的红细胞并将它们包装在肝脏中，将身体透明度提高2到3倍。
　　因此，脊椎动物的透明化既需要透明的组织，也需要能从这些组织中清除呼吸色素的活性机制。此外，玻璃蛙在不产生凝血的情况下也能调节红细胞的位置、密度和储存的能力，为代谢、血液动力学和血凝块研究提供了思路。
　　Abstract：
　　Transparencyinanimalsisacomplexformofcamouflageinvolvingmechanismsthatreducelightscatteringandabsorptionthroughouttheorganism。Invertebrates，attainingtransparencyisdifficultbecausetheircirculatorysystemisfullofredbloodcells（RBCs）thatstronglyattenuatelight。Here，wedocumenthowglassfrogsovercomethischallengebyconcealingthesecellsfromview。UsingphotoacousticimagingtotrackRBCsinvivo，weshowthatrestingglassfrogsincreasetransparencytwotothreefoldbyremoving89oftheirRBCsfromcirculationandpackingthemwithintheirliver。Vertebratetransparencythusrequiresbothseethroughtissuesandactivemechanismsthatclearrespiratorypigmentsfromthesetissues。Furthermore，glassfrogs’abilitytoregulatethelocation，density，andpackingofRBCswithoutclottingoffersinsightinmetabolic，hemodynamic，andbloodclotresearch。