在从传统化石燃料向可再生能源的转变中，生态友好材料因其可持续性和可生物降解性引起了研究人员的广泛兴趣。研究发现，在电子器件中应用可持续材料，可获得来自废弃生物资源的工业效益并起到保护环境的作用。本文综述了可持续材料用于有机电子元件（如基板、绝缘体、半导体和导体）的进展。希望本文能够引起人们对绿色和可持续工业材料及其实际应用的关注。
在过去的几十年里，离子导电高分子和弹性体因其在电池、电活性柔性机器人和传感器领域中发挥了自身独特的优势而引起了全世界的关注。研究人员正在研究将具有分散体结构的可拉伸离子弹性体（如离子液体）应用于柔性传感器（如可穿戴设备）中。人们已经对基于离子弹性体的应变、压力和剪切传感器进行了大量的研究，但是到目前为止，此类研究还没有综述文章。本文总结了工业级离子弹性体致动器和传感器的材料和性能。首先，本文综述了三类离子弹性体致动器，即离子聚合物金属复合材料、离子导电聚合物和离子聚合物/碳纳米复合材料，并对未来的致动器进行了展望，如自适应四维（4D）印刷系统和离子液晶弹性体（iLCE）。然后，本文综述了离子弹性体应变和压力传感器的现状，并讨论了用于生物力学和运动行为跟踪的未来可穿戴式应变传感器。最后，本文介绍了基于挠曲电信号的iLCE传感器的初步结果，并将其与有机电化学晶体管集成来达到放大的效果。
由于动态和可逆的性质，主-客体识别作为一种非共价键相互作用，赋予了液-液界面独特的性质，包括刺激响应性和自调节性等。近年来，越来越多的研究致力于通过在液-液界面上集成功能性单元（如胶体粒子、聚合物）来构筑二维薄膜和微胶囊等超分子界面体系，这为物质封装、递送、双相反应器等领域提供了重要的发展机遇。在本文中，我们总结了近年来基于主-客体相互作用构筑超分子界面体系的研究进展，并对其制备方法、功能和应用进行了概述。
21世纪以来，研究者对轻质和高强力学性能的天然蜘蛛丝、蚕丝纤维投入了大量研究。受此研究启发，诸多人工纺丝技术（湿法纺丝、干法纺丝、电纺等）被先后开发，并用以制造坚固的蛋白纤维。然而，传统纺丝手段对所制纤维的控制能力较差。针对此问题，微流控技术已与这些技术完成良好的结合，实现了以精心设计的方式制造生物纤维，且具有操作简单和成本效益的特点。通过控制微流体通道的类型、大小、流速和剪切力，可以精确调节所制造纤维的机械行为。该技术已成功用于制造广泛的蛋白纤维，并推进了蛋白纤维的生产效率及其在各个领域的应用。本文综述了基于微流控技术的蛋白纤维的设计及制造的最新进展。首先简要讨论了天然蜘蛛丝的纺丝过程和微流控技术的纺丝过程。进而，着重讨论了通过微流控技术再生的蛋白纤维的制造及其力学性能，接着讨论了重组蛋白纤维。此外，对其他来源的蛋白纤维也进行了详细回顾。最后，对制造蛋白纤维的微流控技术的发展进行了简要总结与展望。
可降解塑料可以在特定环境中发生降解反应。上述降解反应动态过程的表征，往往通过测量塑料的质量和力学强度随时间的变化来实现。然而在塑料受到非均质降解的情况下，以上表征方法所得到的结果具有不准确性。本文研究了一种非均质的降解过程：可降解塑料在化学和外力的共同作用下，其中的裂纹发生扩展。在外力作用下，裂纹被打开，裂纹尖端暴露于化学侵蚀作用下，使其扩展速率超过整体均质降解速率。本文以聚乳酸（PLA）降解中的裂纹扩展为研究对象。PLA是一种聚酯类塑料，包含可被水解的酯键。使用剪刀在PLA薄膜上引入初始裂纹，然后搭建装置将其撕裂，并用显微镜记录裂纹的扩展过程。最终发现在加载的能量释放率范围内，裂纹扩展速率对载荷的变化不敏感，却对湿度和pH值具有较高的敏感性。这些发现将有助于可降解塑料的发展，并在医疗行业和环境可持续性发展方面具有重要意义。
纳米气泡因其超长的寿命和作为纳米级载体的潜力而在各种工业应用中受到广泛关注。纳米气泡的稳定性和理化性质对表面活性剂的存在高度敏感，表面活性剂可降低其表面张力或提高其静电稳定性。在本文中，我们报道了在存在可溶性表面活性剂的条件下纳米气泡动态行为的实时观察结果。利用多室石墨烯液体池液相透射电子显微镜（TEM），在相同的成像条件下观察了体相纳米气泡和表面纳米气泡。对纳米气泡的直接观察结果表明，稳定的气体传输在没有界面融合的情况下经常发生，而在相互作用的含表面活性剂的纳米气泡界面之间存在狭窄的距离。结果也阐明了纳米气泡的界面曲率是决定其界面稳定性的重要因素。
本文提出了一种利用封装具有分子识别特性纳米凝胶的功能胶囊简捷有效移除水中有机微污染物（OMP）的新方法。该功能胶囊由具有半透膜特性的海藻酸钙（Ca-Alg）凝胶囊膜和具有分子识别特性的聚[N-异丙基丙烯酰胺-共聚-丙烯酸-接枝-单（6-乙二胺基-6-去氧）-β-环糊精]（PNCD）纳米凝胶组成。其中，具有半透膜特性的Ca-Alg凝胶囊膜可以使OMP和水分子自由跨膜传输进入囊的内部，而截留封装的PNCD纳米凝胶。以具有毒性且在水中分布较广的双酚A（BPA）作为模型OMP，基于主-客体识别络合作用，PNCD纳米凝胶上的CD基团能够有效捕捉BPA分子。基于此，将功能胶囊置于含有BPA的水溶液中，即可实现水中OMP的简捷有效移除。另外，由于功能胶囊具有毫米尺度，进一步利用滤网即可便捷地将胶囊从溶液中分离出来。该功能胶囊对BPA的吸附动力学符合拟二级动力学模型，且其等温吸附热力学同时满足Freundlich以及Langmuir等温吸附模型。另外，由于所制备的PNCD纳米凝胶具有温敏性，进一步利用纯水，在高于PNCD纳米凝胶的体积相变温度的条件下，反复清洗胶囊即可实现胶囊的循环再生利用。因此，本研究提出的方法
为简捷有效地移除水中OMP提供了一种新的策略。
聚（3,4-乙烯二氧噻吩）:聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）的电学性能设计在传感器、热电（TE）发生器和太阳能电池中的空穴传输层等各种应用方面具有巨大的潜力。应用各种策略可实现PEDOT:PSS的最佳电学性能，如碱性溶液后处理。然而，目前尚不清楚碱性溶液后处理引起的结构转变背后的工作机制和确切细节。在本研究中，我们针对三种常见的绿色碱性溶液，即LiOH、NaOH和KOH的后处理效果提出了一项比较研究，利用原子力显微镜、掠入射广角X射线散射、三波段分光光度计光谱和衰减全反射傅里叶变换红外光谱等技术研究了碱性溶液后处理诱导的薄膜结构改变。碱性溶液诱导的结构改变是造成薄膜热电功率因子提高的原因，这取决于所用的碱性溶液。根据碱金属阳离子和PSS链之间的不同亲和力来解释这一结果，这种亲和力决定了PEDOT不同的去掺杂程度。本文的结果阐明了PEDOT:PSS在暴露于高pH值溶液时发生的结构重组，并可激发未来各种应用领域的pH值/离子响应器件的创新灵感。
为了在微流控管道中实现诸如混合强化、反应控制和材料合成等应用，经常需要编辑其中的流束轮廓。传统的流束轮廓编辑方法通过激发惯性二次流，使管道中流体重新分布，然而在惯性流可以忽略的微流控环境中，难以借助这类方法形成流束轮廓。传统方法使用的对称式管道内结构也限制了可以创造的流束轮廓的多样性。此外，这类方法生成的每个流束轮廓均对应一个严格定义的特定流动环境，因而在有变化的流动环境中，难以再现这些轮廓。为了解决上述问题，我们提出一种基于非惯性二次流的工程方法来编辑流束轮廓：在微管道内部署一系列级联的具有不同几何形状的阶梯来操控处于斯托克斯流范围内的流体；通过调整这些微阶梯的形状可以定制输出任意的流束轮廓；设计数值式流束轮廓预测程序，可快速预测以任意次序排列的预定义的微阶梯所输出的流束轮廓。该方法可用于生成包括非对称流束轮廓在内的各种稳定的流束轮廓，并且广泛适用于多种微流控流动环境，促进对复杂微流场的预测和设计。
碳水化合物是食物的主要成分之一，也是人类膳食的主要能量来源，通常包括糖类、淀粉和纤维。在这三大来源中，淀粉是储量最丰富的碳水化合物之一。研究淀粉不仅可以加深人们对淀粉在人体中的功能的理解，而且有助于开发设计新的淀粉基膳食食品。本文首先综述了国内外对快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）等的最新研究进展，然后介绍了淀粉基膳食食品消化率的体内和体外测定方法。在此基础上，提出了通过直接添加变性淀粉或改变加工条件来设计新型淀粉基膳食食品的研究策略。最后，本文对淀粉类食品未来的研究方向进行了展望。
蛋白质是人类健康生活必需的营养元素，动物源肉制品是人体补充蛋白质的主要来源。随着全球人口持续增长，人们对蛋白质的需求快速增加，传统畜牧业由于生态环境和动物福利的压力，无法生产足够的肉制品供人类消费。通过一定技术手段制备具有动物肉的纤维结构、质构、颜色、风味、口感、外观的仿生肉制品，充分响应了绿色、环保、健康、可持续发展的理念。本文聚焦植物蛋白基仿生肉制品，重点综述了仿生肉制品的产品配方和制备技术，并基于营养安全角度分析了消费者对仿生肉制品的接受程度。此外，总结了仿生肉制品现阶段发展所面临的主要挑战，并展望了其发展前景。
非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）在全球范围内的患病率高达20%~33%，已成为严重威胁人类健康的慢性肝病之一。至今为止，除了改变生活方式，改善NAFLD尚无明确的药物治疗方法。因此，找到有效、可替代的干预策略迫在眉睫。随着人们对肠道微生态在NAFLD发病机制中的重要作用的认识，益生菌防治NAFLD的研究也随之增多。NAFLD治疗中最受关注的益生菌主要包括以双歧杆菌属（Bifidobacterium）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）为代表的传统益生菌，以及下一代新兴益生菌（NGP），如嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）和普拉梭菌（Faecalibacterium prausnitzii）等。本文综述了口服传统益生菌和NGP对NAFLD发生发展的影响；基于最新的动物和临床研究，阐述了益生菌直接或间接影响疾病的机制。虽然相关研究已有很多，但要全面了解益生菌、肠道微生态、NAFLD之间的具体潜在机制，仍需要深入研究，需要更多的大规模临床试验来评估益生菌治疗NAFLD的效果以及益生菌在人体内的安全性。
断层作为煤层采掘过程中普遍存在的一种地质构造，其独特不连续结构控制着煤岩的变形、破坏与力学性质，该结构与煤层采掘活动之间的相互作用是断层活化及其诱发冲击地压的关键。本文通过调研总结煤层采掘活动与断层赋存状态之间的概念模型，提出了采动应力主导和矿震动载主导两种断层活化类型的力学机制及其动静载叠加诱冲机理；其次，结合物理实验、数值模拟和现场微震监测结果验证了模型与机理的合理性；在此基础上，针对性地探讨了断层冲击地压监测与防治的方法和策略。研究结果表明，断层冲击地压是由断层煤柱高静载与断层活化动载叠加诱发，其中，断层煤柱高静载是断层与顶板结构双重作用导致，断层活化动载是由采动应力主导型局部解锁活化、等效劈裂破坏和矿震动载主导型超低摩擦效应组成。研究结果对于系统理解断层冲击地压机理、监测与防治具有重要指导意义。