聚焦！西安交大系列科研成果来了！

近期，西安交大科研人员在高温有机薄膜电容介质材料研究领域、手性DNA纳米管自组装研究方面、弹热制冷研究方面、骨质疏松症发病机制研究、 新型二维材料紫磷及紫磷烯研究领域、二维材料气体传感器领域、电介质储能材料方面、c-Myc诱导的肝细胞肝癌发生机制等相继取得重要进展，一起来看这些新突破、新成果！

让我们为交大科研实力打Call！

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西安交大科研人员在

高温有机薄膜电容介质材料研究领域取得重要进展

发表期刊

Chemical Engineering Journal

内容摘要

近日，西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室成永红教授课题组从最常见的易加工、低成本的电介质材料环氧树脂出发，通过研究环氧树脂分子结构特征、宏观电场下极化机制及高温储能性能三者的影响作用机制，创新设计了 非对称聚醚胺-脂环胺分子链结构，并基于目前工业应用最广泛的双酚A型环氧树脂合成了 耐高温柔性环氧薄膜。

该薄膜不仅成本低廉、耐热性能和机械性能优异，同时具备优异的储能性能。环氧薄膜在工作场强550 MV/m、储能效率90%下的储能密度达到了9.12 J/cm3，是目前已知纯聚合物薄膜在相同电场和储能效率下的储能密度最大值。经过充放电循环测试，证明 该材料不仅能够在120℃下长期稳定运行，还具备优异的击穿自愈性能，确保其在工业应用中的稳定性和可靠性。

该研究工作以《非对称脂环胺-聚醚胺分子链结构提高高温聚合物薄膜电容的储能密度》（Asymmetric alicyclic amine-polyether amine molecular chain structure for improved energy storage density of high-temperature crosslinked polymer capacitor）为题，在线发表在国际化学工程领域顶级期刊《化学工程》 （Chemical Engineering Journal） （实时影响因子10.06）。

论 链接

2

西安交大科研人员

在手性DNA纳米管自组装研究方面取得重要进展

发表期刊

Journal of the American Chemical Society

内容摘要

△手性DNA纳米管自组装示意图

近日，西安交大医学部基础医学院生物化学与分子生物学团队对于大尺寸DNA纳米管自组装进行了深入研究。研究发现，通过对DNA结构重复单元的刚性和曲率进行调节，可以构建不同直径的纳米管，范围可从50nm 调节至550nm。实验结果表明，刚性大、曲率小的DNA结构重复单元有利于大直径纳米管的生成。同时DNA双链扭转密度的调节实现了纳米管手性的控制， 为纳米材料构建手性支架平台奠定了良好的基础。

△ 左图：手性可控的DNA纳米管自组装

右图：通过厚度和扭曲密度的控制可实现不同尺寸的DNA纳米管构建

相关成果以《基于DNA模块的大尺寸手性纳米管自组装》 （Large Chiral Nanotubes Self-Assembled by DNA Bricks） 为题在线发表在生物化学材料等相关领域的国际顶级综合性期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）（影响因子14.69）。

论 链接

http://dx.doi.org/10.1021/jacs.9b08737

3

西安交大科研人员

综合解读骨质疏松症发病机制研究

发表期刊

Nature Reviews Endocrinology

内容摘要

△整合多组学资料阐明骨质疏松症的分子机制示意图

近日，西安交大生命学院杨铁林课题组对现有各种组学技术对骨质疏松症发病机制的研究进行了综合解读，阐述了每种技术的优势和挑战，并指出整合多组学进行研究已为骨质疏松的分子机制解析和诊疗技术研发带来了新契机，是未来发展的趋势。

相关研究成果以长篇综述形式在《自然》综述类期刊《自然综述—内分泌学》 （Nature Reviews Endocrinology） （影响因子：24.65）在线发表，题目为《骨质疏松症的分子遗传决定因素解析》（A road map for understanding molecular and genetic determinants of osteoporosis）。

论 链接

4

交大科研人员在弹热制冷方面取得重要进展

发表期刊

科学

内容摘要

△A.粉末激光定向能量沉积技术示意图；B. 镍钛合金相图；C-H. 作为范例展示，获得了柱状、管状和蜂窝状结构；F. 等温加载时各材料行为的对比；G. 绝热加载时各材料行为的对比；H. 各材料的滞后特性和效率的对比。

近日，聚焦提升弹热工质、弹热制冷机的效率和疲劳寿命这两个关键问题，马里兰大学、阿姆斯实验室、科罗拉多矿业大学、西安交通大学、爱荷华州立大学合作，使用粉末激光定向能量沉积技术，制备了具有纳米复合结构的镍钛合金材料，可直接成型柱状、管状、蜂窝状等可用于弹热制冷回热器的结构。

与传统熔铸工艺形状记忆合金不同，实验发现了增材制造的镍钛合金具有准线性应力—应变响应、与加载速率无关的回滞特性以及显著降低的相变回滞。先进的原位加载同步X射线衍射和电镜表征表明低相变回滞特性的成因在于纳米尺度Ni3Ti和NiTi晶界产生的界面错位可以成为相变过程的成核点，有效降低相变过程需要克服的势垒，并减小相界面的摩擦损耗。 上述特性可以改善疲劳寿命，使得弹热效应在百万次加卸载循环后仍无明显变化。

该成果以《增材制造的抗疲劳高性能弹热制冷材料》（Fatigue-resistant high-performance elastocaloric materials made by additive manufacturing）为题，在美国《科学》杂志上在线发表。

论 链接

https://science.sciencemag.org/content/366/6469/1116

5

西安交大科研人员在

新型二维材料紫磷 及紫磷烯研究领域取得重要进展

发表期刊

Angewandte Chemie International Edition

内容摘要

近日，西安交通大学电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换纳米材料研究中心在实验室 合成了宏观尺寸的紫磷单晶，并在实验上确定了紫磷的晶体结构为单斜P2/n（a=9.210, b=9.128, c=21.893 ?, β=97.776°），单个晶胞有84个原子，同时通过声子谱证明了Thurn和Krebs给出的结构的不合理性。

同时 发现紫磷结构才是最稳定的磷的同素异形体，其分解温度达到512℃以上，比黑磷高出52℃。并首次通过机械剥离和液体剥离得到紫磷烯。

相关成果以《紫磷的结构和性能以及紫磷烯的剥离》（Structure and Properties of Violet Phosphorus and its Phosphorene Exfoliation）为题发表在化学领域权威期刊《德国应用化学》 （Angewandte Chemie International Edition） 上（影响因子12.257）。

论 链接

6

西安交大科研人员在

二维材料气体传感器领域取得重要进展

发表期刊

Journal of Materials Chemistry A

内容摘要

近日，西安交大电气学院荣命哲课题组 合成了第六主族新型二维材料碲烯，实验测试结果显示碲烯室温下对NO2气体具有高度选择性和灵敏度，还具有优异的空气稳定性，这弥补了另一种“明星”二维材料黑磷虽然气体检测灵敏度高但是空气稳定差的弊端。

此外，采用瞬时脉冲加热显著提升了碲烯动态响应性能。本研究 为二维气体传感器的研究提供更高性能的平台，进一步推动了二维材料气体传感器向实用化迈进。

相关成果发表在《材料化学学 A》 （Journal of Materials Chemistry A） （IF：10.73）杂志上。

论 链接

https://pubs.rsc.org/ko/content/articlehtml/2019/ta/c9ta09429f

7

西安交大

采用轧膜工艺制备出 高质量的钛酸钡基薄层化陶瓷

发表期刊

Nano Energy

内容摘要

△BT-BMT介质储能材料具有温度稳定的高储能密度及储能效率

为获得无铅弛豫铁电陶瓷体系中高储能性能信息，近日，西安交大电信学部电子学院魏晓勇教授团队在陶瓷组分设计中，提出了“极化失配”理论，采用轧膜工艺制备了高质量的BT-BMT薄层化陶瓷，其最佳储能密度和效率分别可达4.49J/cm3（焦耳每立方厘米）和93%，材料性能在30~170oC范围内表现出良好的稳定性，储能密度和效率变化率在5%以内， 与目前 道的储能介质瓷料相比具有显著优势，展现出重要的工程应用价值。

该研究成果以《通过纳米尺度极化失配与重构在钛酸钡基弛豫铁电陶瓷中实现超高储能密度》为题，近日在国际材料科学领域著名期刊《纳米能源》 （Nano Energy） 上在线发表。

论 链接

8

西安交大科研人员

深入研究c-Myc诱导的肝细胞肝癌发生机制

发表期刊

Hepatology

内容摘要

近日，西安交大第二附属医院普通外科陈熹教授团队创新性地发现哺乳动物雷帕霉素靶点复合物2（mTORC2）在c-Myc驱动的小鼠肝细胞癌中被激活，导致Akt1磷酸化激活，而对Akt2没有显著作用。mTORC2-Akt1信号在c-Myc促进肝癌发生过程中具有关键作用。

研究证明了对肝脏内哺乳动物雷帕霉素靶点复合物2（mTORC2）主要构成分子Rictor敲除后，抑制了小鼠体内c-Myc诱导的肝细胞癌形成。另外Akt1的缺失，而不是Akt2，可完全阻止小鼠c-Myc诱导的肝细胞癌形成。在c-Myc 诱导的肝癌细胞系中沉默Rictor或Akt1可以抑制磷酸化的叉头框蛋白1（Foxo1）表达，并在体外强烈抑制细胞生长。在人类肝细胞癌样本中，c-MYC的激活与磷酸化AKT1的表达密切相关。RICTOR和AKT1高表达，与肝癌患者生存期差有关。在c-Myc诱导的小鼠HCC中，哺乳动物雷帕霉素靶点复合物1（mTORC1）抑制剂雷帕霉素在阻止c-Myc驱动的肝癌进展方面效果有限，但使用mTORC1和mTORC2的双重抑制剂MLN0128后可通过诱导细胞凋亡和坏死有效促进肿瘤的消退。

本研究表明mTORC2/Akt1信号在c-Myc诱导的肝癌发生过程中的重要作用，本研究提示Akt1和AKT2在肝癌的发生发展过程中有不同的功能和作用，同时靶向于哺乳动物雷帕霉素靶点复合物1（mTORC1）和哺乳动物雷帕霉素靶点复合物2（mTORC2）可能更有效治疗c-Myc扩增或过表达的肝癌患者。

该研究成果以论 形式在《肝脏病学》 （Hepatology） 杂志上发表，论 题目为《在人和小鼠中，mTORC2-Akt1信号在c-Myc促进肝癌发生中的关键作用》（The mTORC2-Akt1 Cascade Is Crucial for c-Myc to Promote Hepatocarcinogenesis in Mice and Humans）。

论 链接

https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/hep.30697

内容整理：谭金巍

封面图：朱建欣

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