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2025-10-09

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谭春燕团队合作在细胞器与组织双光子成像领域取得新进展

近年来，光激活荧光探针（Photoactivatable Fluorophores, PAFs）因其在活细胞成像中实现时空精确控制的优势，已成为研究细胞器动态、蛋白质运输及信号转导过程的重要工具。然而，传统PAFs多依赖紫外光激活，存在组织穿透能力弱、光毒性强、自发荧光干扰大等局限，限制了其在活体及深组织成像中的应用。双光子激发技术因其近红外激发、高空间分辨率及低光损伤等特点，为深层组织与活体成像提供了新思路，但开发具有细胞器特异性靶...

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2025-10-09

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何宏辉、何永红团队与合作者提出光学斯格明子偏振态探针引领复杂偏振像差校准与偏振测量革新

近日，清华大学深圳国际研究生院副研究员何宏辉、研究员何永红课题组与牛津大学合作，在偏振光学领域实现突破。团队创新性地利用光学斯格明子结构光场，开发出一套针对复杂偏振像差的高精度表征与校正方案，为生物医学成像与文物材料分析等应用提供了新途径。既往，传统光学元件和样品本身导致的偏振衰减（diattenuation）与相位延迟（retardance）严重影响了偏振测量的准确性。特别是长期被忽视的偏振衰减像差，即衰减器选择性吸...

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2025-10-01

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耿子涵团队合作在高密度低串扰光电计算领域取得新进展

近日，清华大学深圳国际研究生院副教授耿子涵团队联合鹏城实验室等单位，创新提出一种基于级联微环谐振器的光电神经网络架构，团队通过器件结构创新与系统级的优化设计，实现了高消光比与窄带宽，显著提升了系统的光谱密度与计算密度。结合特殊设计的光电信号调制及探测电路，成功攻克因光强非负性而难以实现负权重表达的难题。在手写数字识别与细胞边缘提取、分类等任务中均展现出优异性能，为高密度光电计算芯片的研究与发展奠定...

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2025-09-25

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吴乾元团队合作在二氧化碳资源化利用研究领域取得新进展

随着全球能源需求持续增长，二氧化碳（CO2）的过量排放导致全球变暖和环境恶化等一系列问题，在此背景下，推动实现“碳中和”目标成为国际社会的普遍共识。利用可再生能源驱动的电催化CO2还原技术，可在温和条件下将CO2转化为高附加值化学品，是实现碳减排与资源化利用的有效途径之一。甲酸（盐）因其易于运输和储存以及在液态产物中具备较高的技术经济性，被认为是最具应用前景的理想还原产物之一，但实现其高效电合成仍面临催化...

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2025-09-25

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林楠团队综述新污染物1,4-二噁烷全球排放激增与污染重心转移格局

近年来，全球公共健康正面临新污染物带来的系统性挑战。新污染物因其隐蔽性、持久性及潜在健康危害，被联合国环境规划署和世界卫生组织等国际机构列为全球环境治理重点。1,4-二噁烷（C4H8O2）作为典型代表，具有高水溶性、难降解和潜在致癌性，广泛存在于工业生产及日常消费品中，已成为全球环境风险的前沿议题。在20世纪末，该物质曾主要用于氯化溶剂的稳定剂，排放集中于欧美日传统工业国。近年来，作为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET...

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2025-09-23

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雷钰团队在二维材料缺陷工程用于表面增强拉曼散射领域取得新进展

表面增强拉曼散射（SERS）是一种高灵敏度和特异性的技术，广泛应用于化学分析、食品安全、医学诊断和环境科学等领域。近年来，二维材料（如石墨烯和过渡金属二硫化物）因其原子级平整的表面、良好的化学稳定性和可调节的电子结构，成为备受关注的非贵金属SERS基底。然而，二维材料表面缺乏悬键——即二维材料表面惰性，导致分子吸附能力受限，影响了其作为SERS基底的性能。近日，清华大学深圳国际研究生院材料研究院副教授雷钰团队开...

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2025-09-22

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吴乾元、王文龙团队在电催化合成双氧水研究中取得新进展

针对可再生间歇能源导致的电合成双氧水（H2O2）效率与稳定性问题，近日，清华大学深圳国际研究生院副教授吴乾元、王文龙团队通过界面工程调控，成功构筑了一种双位点催化剂。该催化剂利用异质团簇诱导氧空位与内建电场，有效促进水电解和自由基生成，实现了阴极与阳极的双氧水同步电合成。随着全球能源危机与环境问题的日益严峻，开发绿色、可持续的化学品生产途径成为热点研究方向。双氧水作为一种高效、环境友好的氧化剂，广泛应...

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2025-09-17

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丁文伯、周光敏团队合作在磁驱动柔性电池集成机器人上取得新进展

软体动物如章鱼、水母和鳐鱼，能够通过在组织内部无缝集成运动、感知与能量供给系统，实现对复杂环境的适应性运动，这种天然架构体现了生物的具身智能。相比之下，传统软体机器人多依赖传感、驱动和能量模块的横向拼接，但受限于结构空间与固有变形，其在集成高能量密度电源方面存在困难，限制了持续运行和动态适应能力。尤其是柔性电池在变形和振动下电化学过程易受干扰，导致容量衰减与短路风险，同时模量不匹配也削弱了机器人运...

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2025-09-15

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刘碧录团队开发出一类化学键合金属性界面的同源金属材料家族

异质结构材料因其在界面科学、电子学及能源领域中的关键作用而备受关注。异质界面的键合类型直接决定了材料的整体性能：范德华相互作用可形成原子级平整界面，广泛应用于半导体器件，但其界面结合强度较低（仅为0.1–1 J m-2）；而化学键合的强度通常比范德华作用高出2–3个数量级，能够显著调控材料的力学性能与电子结构，尤其适用于极端环境下的功能结构材料。在大电流密度电解水制氢的应用背景下，现有异质结构材料面临双重挑战。...

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2025-09-15

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李星辉团队在跨尺度结构混合光刻制备技术领域取得重要进展

随着半导体制造、精密光学加工及大型光学系统的发展，纳米级定位技术已成为现代工业与科研中的关键技术。光栅干涉测量因其高分辨率、多自由度和结构紧凑等优势，被广泛应用于高精度位移测量领域。然而传统增量式光栅虽具高精度，却缺乏绝对位置标记，限制了其在动态运行和长期测量中的稳定性。为此，清华大学深圳国际研究生院副教授李星辉课题组提出融合绝对编码的混合光栅方案，在同一基底上集成反射式增量编码区域与透射式绝对编...

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2025-09-06

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陈振、彭乐乐团队合作在超快充锂离子电池研究中取得新进展

在不懈追求更高效、更快速储能解决方案的过程中，最艰巨的挑战之一是如何突破离子在电极材料内部传输的固有局限性。传统无机晶态电极虽因稳定性和能量密度备受推崇，但其刚性晶格结构导致离子迁移缓慢，难以满足超快速充电需求。近日，我院陈振、彭乐乐团队在快充锂离子电池正极关键材料设计领域取得具有重要意义的电池技术研究成果。团队通过创新设计二维垂直梯型聚合物正极材料，成功破解了离子传输效率低下这一制约电池快充能力...

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2025-09-06

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范远超团队合作在地球工程对中国水资源分布研究方面取得新进展

气候变化是当今全球面临的重大挑战之一。除了减排与适应之外，地球工程作为一类潜在的气候干预手段日益受到关注。其中，太阳辐射管理（SRM）通过调节地球系统的辐射平衡以减缓增温，主要包括平流层气溶胶注入（SAI）、海洋云亮化（MCB）和高层卷云减薄（CCT）三类技术路径。现有研究多聚焦于单一SRM方案的全球效应，而对不同方案在统一框架下区域水文响应，尤其是对中国这一季风系统复杂、水资源分布极不均衡的区域的影响，仍缺乏...

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2025-09-06

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李星辉团队综述原子级精密定位技术发展

近日，清华大学深圳国际研究生院李星辉团队在光栅干涉仪应用于原子级精密定位技术领域进行了全面综述。当前，全球范围内的先进制造正处于高速迭代阶段，半导体制程持续向亚纳米精度演进，精密机械加工和纳米技术应用不断拓展，对测量系统的分辨率、稳定性和环境适应性提出了前所未有的挑战。传统测量手段在多自由度（DOF）测量能力、抗干扰性能以及结构紧凑性方面存在一定局限，难以支撑原子级制造的迫切需求。在这一背景下，光栅...

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2025-09-01

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李星辉团队合作在高动态范围结构光图像智能感知领域取得进展

结构光三维重建技术广泛应用于智能制造、自动驾驶、人脸识别等领域。条纹投影轮廓测量作为主要的结构光3D重建技术之一，因其稳定性和高精度在工业和科研中得到了广泛应用。然而，条纹轮廓测量的前提是获取精准的调制图案，这一过程中，受到相机成像动态范围的限制，尤其是对于具有不同表面反射率的物体，重建效果往往不理想，极大地限制了其在复杂场景中的应用，特别是在工业零部件的测量中，传统的多次曝光图案合成方法效率低，难...

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