分子制造构筑可拉伸凝胶压电元件：实现高精准医疗检测

2025-06-24

生物有机压电技术在生-机接口和生物医学工程等领域展现出巨大的应用前景，因此成为电介质材料物理与器件制造领域的研究热点。但当前研究主要聚焦于生物压电结晶工程体系。其固有的劣势，如生物相容性差、生物可降解性有限，以及非拉伸性等，严重制约了其在生物医学工程领域中的广泛应用。因此，开发兼具生物活性和可拉伸性的生物有机压电技术成为科学家面临的一大难题。针对这一迫切需求，浙江大学机械工程学院、浙江大学杭州国际科创中心未来科学研究院陶凯研究员团队，联合西湖大学郭成辰研究员和以色列特拉维夫大学Ehud Gazit教授组成一支跨学科的国际合作团队，从机理探索、材料构筑与表征、器件设计制造与生物医学应用多层面开展研究，在生物有机压电领域取得重要进展：利用分子自组装策略，通过操控分子定向排列，创新性地开发出短肽自组装纳米纤维基超分子压电体系，系统研究了其可编程的压电性能，有效集成了高柔性、可塑性、生物相容性和可降解的优势，利用其设计制造植入式传感器并面向皮下原位、高效进行动作检测，使“植入-检测-降解一体化的智慧、便携医疗成为现实，为精准医疗提供了全新的技术范式。该研究成果以“Bioinspired sup

25℃室温点“草”成“金”！王端超团队让秸秆变成石墨烯

2025-06-13

走进杭州萧山钱江世纪城“麦田CBD”，金黄的秸秆捆正整齐地码放在一旁。过去，它们的归宿常是田间的一把火，化作滚滚浓烟。如今，它们被稳稳装进货车，目的地是几公里外的实验室。在那里，只要25℃常温、4小时，这些秸秆便能脱胎换骨，成为人们口中的“黑色黄金”——石墨烯。现场图片 通讯员供图长期以来，农作物秸秆处理是困扰农民的“老大难”问题。直接焚烧秸秆会造成空气污染，而外运处理又面临高成本的困境。“麦田CBD”托管单位、杭州萧然供销智慧农业服务有限公司总经理沈良透露，自去年下半年启动秸秆回收工作后，因周边缺乏大规模处理中心，部分秸秆需寻求外部处理渠道，于是公司积极寻找秸秆处理单位，探索秸秆本地化高值化利用途径。转机源于浙江大学杭州国际科创中心研究员王端超博士团队历时三年的“死磕”。他们联合国内外学者，成功研发出生物质室温石墨化技术。“传统石墨化工艺需要2000℃以上的高温环境，仅能耗成本就占生产成本60%以上。现在，25℃的常温环境下，我们仅需4小时就能把秸秆、茅草等生物质转化为高质量石墨烯。”王端超表示，该技术已通过上百个样品实验验证，不仅实现无能耗、无污染、无废气排放，且经济价值高。现场图

双离子组合拳， 打造高安全储能电池“大心脏”

2025-06-03

西北广袤而苍劲的土地上，中石油技术专家正在开展紧张的油气勘探开发项目。一间彩板房，半屋黄沙飞。白天烈日灼灼、晚上寒风习习，极端勘探环境下最不能缺的资源之一，莫过于电。在偏远的矿井，电从何而来、可持续地支持生产生活？其实，这可以通过大规模光储一体化建设来实现：储能电站与光伏电站协同运行，加大资源转化利用效率，提升电网稳定性，减少“弃光”现象。在浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心），就有这样一支团队，他们深耕固定式电池储能场景研究，并已将最前沿成果搬上了生产线、用到了祖国大地。近期，科创中心程豪研究员团队、联合陆盈盈教授团队在水系锌卤素电池领域取得了新突破——提出基于四甲基季铵阳离子（TMA⁺）与卤素阴离子协同改性策略。用双离子“组合拳”，显著抑制了锌卤素电池中聚卤素离子穿梭效应和锌枝晶生长，为提升电池能量效率与循环寿命提供了新路径。相关研究发表于《Nature Communications》。问题起源：电池安全性与能量效率/循环寿命双碳战略全面推进背景下，实现可再生能源的高比例并网成为关键任务。这不仅需要构建具备灵活调峰、调频能力的智能电网体系，更考验储能技术的研发运用。然而电池安全

未来科学研究院重组启动仪式召开

2024-10-11

凝心聚力担使命，奋楫扬帆启新程。10月11日，浙大杭州国际科创中心（简称科创中心）未来科学研究院（简称研究院）重组启动仪式召开。会议肯定了研究院首期建设成效，并针对新发展阶段提出新的要求。科创中心首席科学家杨德仁院士、主任兼研究院院长杨建义出席会议并讲话。杨德仁院士对研究院首期建设成效和贡献表示肯定。他指出，研究院是科创中心基础前沿研究的主要阵地，重组对支撑高层次人才引育和探索未来科技创新有重大意义。针对新阶段发展形势，他提出三点建设要求：一、找准目标定位，瞄准面向应用的基础研究与前沿研究，凝练更多标志性成果，实现“从0到1”突破；二、坚持有组织科研，推动学科交叉融合和组团式发展，打造高层次人才聚集地；三、整合优势资源，围绕科创中心四大生态圈，探索基础研究向产业化发展的未来趋势。他鼓励全体员工坚定信心、迎接挑战，提高原始创新能力，助力科创中心高能级科创平台建设。杨建义就研究院二期建设定位、人才引进、管理模式等相关情况做出介绍。他指出，本次重组是基于新阶段、新形势和科创中心二期发展需要，对研究院提出的新任务、新要求。他表示，研究院将重点围绕集成电路、合成生物、先进材料、仪器装备四大生态圈

浙大杭州科创中心省自然科学基金重大项目（创新群体）、国自然区域联合基金项目正式启动

2023-05-12

4月23日下午，浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心）参与的、未来科学研究院院长俞滨牵头的省自然科学基金重大项目（创新群体）和浙大微纳电子学院教授徐杨牵头的国自然区域联合基金项目启动会在启动区块顺利召开。

科创青年说 | 感存算一体创未来！“铁电”青年薛飞带你探索未来技术的奥秘

2022-09-16

青年是科技的未来，科学精神是创新的灵魂。青年科技工作者一直是浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心）的一支生力军，他们充满创造力，奔跑在创新路上，源源不断为科技创新事业贡献青春力量。科创中心特开辟“科创青年说”栏目，让我们一起走近科创中心的青年科技工作者。

下一代超结构会是什么样？浙大科创青年PI提出肽自组装体的二次组装新构想

2022-08-10

肽，是氨基酸的缩聚物，在自然界中普遍存在，可以广泛应用在免疫防御、肿瘤防治、抗老防衰等领域。除了食品医药行业，肽还可以通过自组装，制备成具有实用价值的微纳结构件，成为一种源于自然的超结构新材料！但是，肽自组装过程一直很难控制，而且由于过于微小，即便组装成功，也很难在器件层面发挥作用，这可以说是国际公认的领域难题。

佳报频传！未来科学研究院两大成果 发表在《自然》子刊

2022-05-27

浙江大学杭州国际科创中心首批科普宣传大使、未来科学研究院陶凯研究员“世界地球日”走进杭州市上城区金都天长小学，为孩子们揭秘自然

2022-04-24

今天是4月22日，是第53个世界地球日，今年地球日的主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”。为更好地传播低碳理念，普及无废处理等科学知识，由杭州市科学技术协会、浙江省科协资源环境学会联合体主办的“迎亚运，促‘双碳’”——2022年“世界地球日”科普宣教主题活动启动仪式今天上午在中国（杭州）低碳科技馆拉开帷幕。浙江大学杭州国际科创中心（以下简称科创中心）作为本次活动的协办单位，一直参与活动的组织策划，号召青年PI输出科普知识，对话科学，探秘自然。今天下午，科创中心首批科普宣传大使、未来科学研究院陶凯研究员走进杭州市上城区金都天长小学，为同学们带来了一堂别开生面的科普课。金都天长小学党支部书记、校长柴莺致欢迎辞，她表示“青年科学家进校园”活动有利于帮助同学们树立科学精神、培养创新思维，看到陶老师给同学们带来的科普书签，她勉励同学们勤于观察、勤于思考、勤于探索，要把浙江大学作为自己学习的目标，未来有机会登上科学创造的顶峰！

科创祝贺您！徐杨教授入选IEEE Distinguished Lecturer

2022-03-25

近日，国际电气与电子工程师学会(IEEE)公布2022年IEEENanotechnologyCouncil纳米技术委员会（NTC）的DistinguishedLecturer（DL）名单，浙江大学杭州国际科创中心未来科学研究院、微纳电子学院教授徐杨入选。据了解，全球同期入选名单的共有9名学者，其中2名为中国学者。浙江大学杭州国际科创中心未来科学研究院、微纳电子学院教授徐杨电气与电子工程师协会（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers），简称IEEE，是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会。IEEEDLprogram是IEEE系列计划的重要组成部分。IEEE纳米技术委员会的DL计划是为了表彰在纳米技术和科学领域做出高质量贡献的优秀学者与专家，同时也是为支持优秀学者参与提升IEEE的学术活动。了解DistinguishedLecturer2022更多详情↓↓↓https://ieeenano.org/dl-program/distinguished-lecturers-2022（点击阅读原文或复制链接到浏览器打开）文字/图片：吴瑶瑶徐杨

催化剂还能当“发电机”？浙大科创为你来揭秘！

2022-03-09

你想过吗？世界上还存在这样一种物质，既可以充当催化剂，又可以充当“发电机”；既可以大规模制备，又高效节能。小编可以很负责任地告诉你：还真有！！！它的名字叫：生物小分子络合剂。浙江大学杭州国际科创中心未来科学研究院青年PI陶凯及其团队通过设计开发利用γ-羧谷氨酸（Gla）作为生物小分子络合剂，实现了可媲美传统乙二胺四乙酸（EDTA）络合剂才能达到的络合效果，展现出优异的催化性能与压电特性！催化小能手陶凯研究员告诉我们，传统的生物催化要使用生物酶，但是生物酶对储备条件极为苛刻，大规模制备也比较麻烦，而且很难人工合成，多数只能从生物体中提取。但是，陶凯团队在新架构下研制出的生物小分子络合剂，不仅成本低，制备简单，而且催化性能比传统的生物酶效果更好。Gla络合金属离子制备仿EDTA络合架构的原理示意图如图1所示。和传统EDTA类似，Gla使用分子骨架上的羧基参与金属配位，形成钳式螯合超结构架构体系。图1Gla-金属离子络合的本构模型进一步研究表明，Gla-金属离子络合体系可自组装形成针状晶体结构（图2）。在组装体中，每一个金属离子与三个Gla的五个羧基形成络合键，从而组装成具有高热稳定性的超结

应用于弥漫电子学和光电子学! 浙大科创在《Chemical Reviews》上揭秘二维异质结

2022-02-23

二维材料及其异质结构，因具有广泛的带隙选择、无悬空键、原子层厚度上的优异迁移率以及高光吸收等特性，在柔性传感器、光电探测器、高频电子、太阳能电池、数据存储以及低功耗神经形态计算等领域中得到非常重要的应用。该综述全面阐述了二维材料代表性的最新进展，该综述聚焦于二维材料的制备方法、表征技术以及物理参数对二维异质结的重要影响，着重探讨了二维异质结和三维混合体系在光学、谷态和拓扑态中表现出的量子力学效应，并展望了二维异质结在未来电子学与光电子学领域的应用和发展前景。

在“浙”里追逐“科创产业梦”

2021-12-23

如何让科技创新赋能日常生活？长期从事材料和器件性能构效关系以及器件物理方面研究的左立见老师正在探索。博士毕业于浙江大学，长期在华盛顿大学从事材料科研工作的他，已通过材料和器件结构创新设计，在器件性能方面取得多项突破性进展，并在Sci.Adv、JACS、Nat.Commun.等发表论文80余篇，获得专利授权1项。在他看来，让科技服务产业发展，让科学原理实现更优传播，都是和科技创新本身一样重要的事情，而这也是他选择浙大科创的原因。他希望在这个舞台上，实现“科技报国”的梦想。“我目前在科创中心未来科学研究院主要是做钙钛矿方面的研究，如果说有机太阳能电池用到的材料是“塑料半导体”，可通过溶液加工得到。那么钙钛矿电池用到的材料就像“盐”一样，它就像是硅材料与可溶液加工聚合物之间的过渡地带，集成了两者的优势，具有重要的科学研究价值和广阔的应用前景！”左立见表示，他的研究项目涉及材料、化学、物理、光学等多学科交叉的综合性领域，而浙大科创未来科学研究院就是专门探索这些未来可能会对产业发展产生重大影响的前沿科技，“不能闭门造车，一定要到产业里去，了解他们的真实需求，做出有应用价值的研究！”他希望和团队成

科创祝贺您 | 陈红胜教授当选IEEE Fellow！

2021-11-25

11月24日，国际电气与电子工程师学会(IEEE)正式公布2022年新增选Fellow名单，浙江大学杭州国际科创中心未来科学研究院陈红胜教授成功当选，入选理由为：对电磁超材料和隐身斗篷做出突出贡献。陈红胜教育部长江特聘教授，国家杰出青年基金获得者，浙江大学杭州国际科创中心未来科学研究院新型电磁结构与量子电磁创新研究室负责人。IEEEFellow为IEEE学会最高等级会员，是该组织授予的最高荣誉，在学术科技界被认定为权威的荣誉和重要的职业成就，每年由同行专家在做出突出贡献的会员中评选出，当选人数不超过IEEE会员总人数的0.1%。陈红胜教授关于新型电磁结构、异向介质、电磁波隐身、深度学习与智能电磁波调控等方面的研究成果得到了国内外学界的广泛引用，在国内外期刊上发表了260余篇论文，引用上万次，有关新型电磁波隐身等方面论文多次被《Nature》《Science》《MITTechnologyReview》等列为研究亮点。2020年，陈红胜教授带领团队成为首批入驻浙大科创的科学家。如今，在浙大科创，陈红胜教授三十多人的团队中，大部分都是年轻有为的80、90后。越来越多的青春力量，正在浙大科创推