[上图]来源：NIST
纳米材料
由SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学和克莱姆森大学领导的研究人员合成了第一种可以掺杂的1D铜酸盐材料。他们的分析表明，关于铜离子如何达到超导性的最突出的模型是缺少了相邻电子之间意想不到的强引力。
受kirigami的启发，研究人员使用纳米级技术创造了新的超表面。他们设计了一个重复的二维图形，两个结合的螺旋蚀刻在金纳米膜上，悬浮在二氧化硅柱上。当施加电压时，螺旋会变形，这种变换可以用来调制超表面的光学特性。
布鲁克海文国家实验室、宾夕法尼亚大学、新罕布什尔大学、石溪大学和哥伦比亚大学的研究人员描述了电子如何通过两种不同构型的双分子层石墨烯。这项工作依赖于宾夕法尼亚大学和布鲁克海文大学独立开发的两项进展。
能源
研究人员报告了一种柔性超级电容器，其电极由褶皱的MXene碳化钛制成，在反复拉伸后仍能保持储存和释放电荷的能力。
德克萨斯大学圣巴巴拉和奥斯丁分校的跨学科小组设计了用于精确分离锂与其他离子（如钠）的膜，显著地提高了收集令人垂涎的元素的效率。
研究人员发现了一种新的化学过程，将硫化铁与微量钼作为添加剂，将硫化氢转化为氢燃料。
筑波大学的研究人员发现，紫外线可以调节钴双钙钛矿晶体中的氧化物离子传输。钴氧键通常限制氧化物的运动，但紫外光诱导的电子转移可以破坏这些键，促进氧化物离子的运动，这种方式与存储光能输入有关。
一家挪威公司目前正在开发多涡轮技术，其发电量是单台风力涡轮机全年发电量的五倍。浮式平台支撑涡轮机，然后将涡轮机固定在海底。这种雄心勃勃的设计原型可能在明年之前出现。
生物材料
宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的研究人员正在开发一种使用钛酸钡(钡钛酸盐)的智能牙植体，这种牙植体可以抵抗细菌生长，并通过咀嚼和刷牙自行发电，为一种能恢复组织活力的光供电。
环境
达尔豪西大学的研究人员正在探索在混凝土中使用建筑和拆除废物石膏的可行性，以减少所需的水泥量，从而使混凝土具有较低的碳足迹。
昆士兰的一组研究人员利用采矿废料制造一种催化剂，这种催化剂可以使氢燃料生产更便宜、更高效。这些催化剂主要由长石包覆几纳米的镍、钴或铁制成。
曼彻斯特大学的研究人员发明了一种类似混凝土的材料，它由地球外的尘埃和宇航员的血、汗和眼泪组成。他们计算出，在为期两年的火星表面任务中，由六名宇航员组成的团队可以生产出超过500公斤的高强度AstroCrete。
其他材料
加州理工学院和谷歌的研究人员开发了一种高通量的方法来识别具有有趣特性的新材料。这种方法将计算机自动化与最初用于打印t恤设计的喷墨打印机结合在一起。
西班牙CIC nanoGUNE BRTA和德国雷根斯堡大学的研究人员在没有磁场的室温下演示了双层石墨烯/二硒化钨的自旋进动。
德克萨斯A&M大学的研究人员发现了MAX阶段的自愈机制。这些工程陶瓷在加载过程中形成自然缺陷或扭结带，不仅可以有效阻止裂纹生长，还可以闭合和修复裂纹，从而防止灾难性失效。
研究人员成功地在室温下将金刚石和氮化镓直接结合在一起。他们证明了这种键能承受1000°C的热处理，使其成为氮化镓基器件高温制造过程的理想材料。
日本的一个研究小组成功地开发了一种纳米多孔超级多元素催化剂，该催化剂含有14种在原子水平上均匀混合的元素。他们这样做是通过一种叫做脱合金的方法，这种方法包括选择性腐蚀和从合金中分离特定元素。
来自Skoltech的研究人员和他们来自中国的同事通过实验证明了铈超氢化物的超导性9和另一10，指出了低压和潜在室温超导体的发展方向。
美国天文学会宣布，自2022年1月1日起，其五种同行评审的研究期刊将完全开放。根据新政策，订阅费和付费墙将被取消，该杂志的运营成本将由出版费支撑。